DK165252B

DK165252B - Fremgangsmaade og apparat til rensning af carbondioxid til brug ved brygning

Info

Publication number: DK165252B
Application number: DK95286A
Authority: DK
Inventors: Edward James Perry; Anthony Richard Coleman
Original assignee: Kins Developments Ltd
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1992-10-26
Also published as: EP0194795A3; GB8505689D0; ES552698A0; DK165252C; US4699642A; AU5425786A; AU584987B2; EP0194795B1; CA1253818A; ATE59899T1; DE3676723D1; DK95286A; DK95286D0; ES8708201A1; EP0194795A2

Description

DK 165252 B

Denne opfindelse vedrører rensningen af carbondioxid til brug ved brygning og specielt et apparat og en fremgangsmåde, ved hvilken carbondioxid (CO2), som hidrører fra et bryggeri, renses og derefter benyttes til carbonisering af 5 den fremstillede drikkevare eller som en gas til at forhindre oxidation eller kontaminering af drikkevaren.

Inden for bryggeriindustrien er det almindeligt at benytte store mængder carbondioxid til frembringelse eller opretholdelse af carboniseringen i det bryggede produkt, såsom 10 øl. Carbondioxid fremstilles som et biprodukt under øllets gæring, og af økonomiske grunde ville det være ønskeligt at benytte carbondioxidbiproduktet til carbonisering af øllet. .Carbondioxidbiproduktet er imidlertid urent og indeholder ofte luftrester, og det er nødvendigt at rense carbondioxi-15 det, før det kan benyttes til carbonisering eller som den ovennævnte gas. I et bryggerianlæg er der derfor et behov for i alt væsentligt rent gasformigt carbondioxid til brug ved ølfremstillingsprocessen, og der sker også en løbende fremstilling af carbondioxid som et biprodukt, hvilket 20 carbondioxid skal renses. j

Ved kendte brygningsprocesser fjernes carbondioxidbiproduktet og den gas, som er blevet benyttet til at beskytte det bryggede produkt mod oxygen og kontaminering fra bryggeanlægget og ledes til et selvstændigt kølekredsløb, i hvilket 25 der benyttes konventionelt køleudstyr. Carbondioxidet afkøles således og fortættes af et kølemiddel på kendt måde til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid. Det flydende carbondioxid benyttes derefter til fremstilling af i alt væsentligt rent, gasformigt carbon-30 dioxid, som kan benyttes ved carbonisering af det- bryggede produkt eller som en i alt væsentligt ren gas til at forhindre oxidation eller kontaminering af det bryggede produkt.

DK 165252B

2 I det konventionelle anlæg fremstilles i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid ud fra i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid i en første beholder ved udnyttelse af energi fra damp eller elektricitet til at bringe det 5 flydende carbondioxid til at fordampe. Rensningen af biproduktet sker i en separat anden beholder, igen ved udnyttelse af energi, ved fortætning af urent carbondioxid til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid. Hvert af disse trin kræver tilførsel af energi, og 10 følgelig er anlæggets driftsomkostninger store.

I bryggerianlæg foretages fortætningen af det urene biprodukt ved hjælp af relativt rene tilførte produkter, som forud er rensede ved bortrensning af urenheder fra gasserne ved gæringens begyndelse. Der er derfor et betydeligt tab 15 af C02 ved denne rensning.

Voedingsmiddelentechnologie, Vol 11, nr. 3, 18. januar 1978, side 17, P. C. Noordervliet, B. V. Zeist, Holland, beskriver et C02-rensningsanlæg hvor C02-gas kondenseres i et køleanlæg, hvorefter det igen fordampes. Denne frem-20 gangsmåde inkluderer trin a) til d) og g) i krav 1.

US-A-2,862,819 beskriver et apparat og en fremgangsmåde til fjernelse af urenheder fra C02-gas hvori fordampning af flydende C02 bruges til at bortkondensere urenheder.

US-A-3,317,278 beskriver en fremgangsmåde til rensning af 25 co2 hvori ekspansion af uren co2 kan tilvejebringe køling til kondensering af uren C02.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde, ved hvilken carbondioxidproduktet kan renses "på stedet", så at det rensede gasformige carbondioxid er klar til brug ved 30 carbonisering af det bryggede produkt eller til brug som den ovenfor nævnte gas, ved hvilken fremgangsmåde der benyttes mindre energi end i det konventionelle brygningsanlæg til fremstilling af i alt væsentligt rent, gasformigt

DK 165252B

3 carbondioxid til brug i brygningsanlæg, og hvilken frem-. gangsmåde kan benyttes til rensning af gasformigt carbondioxid indeholdende relativt store mængder urenheder.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer følgelig en 5 fremgangsmåde til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og efterfølgende genfordampning af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid til fremstilling af i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid ud fra uren carbondioxidgas, som fremstilles under et 10 gæringstrin i en brygningsproces, eller som er blevet benyttet som en gas til at forhindre oxidation eller kontaminering af brygningsproduktet i et brygningsanlæg, idet det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid er beregnet til carbonisering af det bryggede produkt eller 15 som en gas til at forhindre oxidation eller kontaminering af brygningsproduktet i brygningsanlægget, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at den omfatter følgende trin: a) den urene carbondioxidgas fjernes fra brygnings- 20 anlægget, b) den urene carbondioxidgas sættes under tryk, c) den urene carbondioxidgas, som er under tryk, afkøles til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid, der er under tryk, 25 og gasformige urenheder, d) de gasformige urenheder fjernes fra det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, e) det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, 30 som er under tryk, bringes til at ekspandere, hvorved carbondioxidets tryk og temperatur sænkes, og der frembringes en rest af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, 35 f) resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid bringes til at fordampe til fremstilling af yderligere L alt væsentligt rent,

DK 165252B

4 gasformigt carbondioxid, idet fordampningstrinnet f) og afkølingstrinnet c) hver udføres i det mindste delvis i en respektiv af to modstående sider af en varmeveksler på en sådan måde, at 5 fordampningen af resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid afkøler den urene carbondioxidgas, som er under tryk, og g) det i alt væsentligt rene, gasformige carbon dioxid, som er fremstillet under trin e) og/eller 10 under trin f) tilføres brygningsanlægget.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer yderligere et apparat til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og efterfølgende genfordampning af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid til fremstilling af 15 i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid ud fra uren carbondioxidgas, som fremstilles under et gæringstrin i en brygningsproces, eller som er blevet benyttet som en. gas til at forhindre oxidation eller kontaminering af det bryggede produkt i et brygningsanlæg, idet det i alt væ-20 sentligt rene, gasformige carbondioxid er beregnet til at blive benyttet til carbonisering af det bryggede produkt eller som en gas til at forhindre oxidation eller kontaminering af det bryggede produkt i brygningsanlægget, hvilket apparat har organer til fjernelse af uren carbondioxidgas 25 fra brygningsanlægget, organer til at sætte den urene carbondioxidgas under tryk, en varmeveksler med en første side, i hvilken den urene carbondioxidgas, som er under tryk, afkøles, så at der fremstilles i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid, der er under tryk, og gasformige 30 urenheder, organer til fjernelse af de gasformige urenheder fra det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, organer til at bringe det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, der er under tryk, til at ekspandere, hvorved carbondioxidets tryk og temperatur 35 sænkes, og der frembringes en rest af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, organer til indføring af resten af

DK 165252B

5 i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid i en anden side af varmeveksleren modsat den første side, i hvilke organer resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid bringes til at fordampe til frembringelse af 5 yderligere, i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, idet konstruktionen er en sådan, at fordampningen af resten ‘ af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid i den anden side afkøler den urene carbondioxidgas, som er under tryk, i den første side, samt organer til at lede den i alt 10 væsentligt rene, carbondioxid, som frembringes i organerne til at bringe carbondioxidet til at ekspandere og/eller i den anden side af varmeveksleren til brygningsanlægget.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken 15 fig. 1 viser den første udførelsesform for et C02-fortæt-ningsanlæg, set skematisk, til brug ved udøvelse af en fremgangsmåde til rensning af carbondioxid ifølge opfindelsen, fig. 2 viser en kurve, der beskriver forholdet mellem den 20 del af den til rådighed værende CO2, som er fortættet, og renheden af den urene C02, som tilføres, efter volumen, for et konventionelt brygningsanlæg og for et brygningsanlæg, i hvilket fremgangsmåden ifølge opfindelsen udnyttes, fig. 3 viser en anden udførelsesform for et selvstændigt 25 C02-fortætningsanlæg, set skematisk, til brug ved udøvelse af fremgangsmåden til rensning af carbondioxidet ifølge opfindelsen, fig. 4 viser et eksempel på et yderligere rensningsanlæg, som kan være inkluderet i det i fig. 1 viste anlæg, set 30 skematisk, til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 5 viser et andet eksempel på en fortætningsindretning og en rensningsindretning til brug i det i fig. l viste anlæg, set skematisk, til brug ved udøvelse af fremgangsmå-35 den ifølge opfindelsen og fig. 6 viser et eksempel på et C02-rensningsanlæg, set skematisk, til fremstilling af flydende co2 med meget stor

DK 165252B

6 renhed ud fra en i alt væsentligt ren, flydende C02-strøm, som tilføres i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse.

I fig. 1 er der vist et apparat med et eksisterende afkølet 5 fortætningsapparat, medens et i fig. 3 vist apparat er konstrueret til brug som et selvstændigt anlæg. Begge disse udførelsesformer er i stand til at fortætte C02 i tilførte strømme med renheder fra 100% (C02 efter volumen) til under 50% (C02 efter volumen) i luft og visse andre fluida.

10 Tilføjelsen af det selvstændige apparat til et eksisterende afkølet fortætningsapparat frembringer et komplet anlæg til håndtering af gasblandinger med de angivne renheder og reducerer samtidig anlæggets specifikke effektforbrug og den varme, der kræves til fordampning. Medmindre andet er 15 anført, refererer alle procentvise renheder i denne beskrivelse til procentvise renheder af C02 efter volumen som en gas.

Begge anlæg udnytter kølevirkningen ved et højtryksprodukt fra en lagertank til flydende C02, idet C02 bringes til at 20 ekspandere til udnyttelse på stedet eller bringes til at ekspandere til rekompression, idet ekspansionen sker på den ene side af varmeveksleren. Temperaturer på ned til 217K kan opnås ved at lade væsken ekspandere, og denne lave temperatur udnyttes til at bringe C02-gassen på den modstå-25 ende side af varmeveksleren til at kondensere til flydende C02, idet den lave temperatur sikrer, at i alt væsentligt alt C02 kondenserer.

I fig. 1 er vist et brygningsanlæg 1 til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen og med en sektion 2, i hvil-30 ken det bryggede produkt bringes til at gære, lagres, emballeres etc., og et carbondioxidfortætnings- og rens-ningsapparat 3. Carbondioxidfortætnings- og rensningsap-paratet 3 fjerner urent C02 fra sektionen 2, renser det urene C02 og fører i alt væsentligt rent C02 tilbage til 35 sektionen 2.

7

DK 165252 B

I carbondioxidfortætnings- og rensningsapparatet 3 ledes gasformigt, urent C02 fra sektionen 2 via en ledning 10 og lagres i en beholder 11, fra hvilken det gasformige C02 ledes via en ledning 12 til en kompressor 13. Det kompri-5 merede urene, gasformige C02, som afgives fra kompressoren 13, ledes via en ledning 14 igen gennem en efterkøler 15, en separator 16, en absorber 17 og en tørringsindretning 19, hvilke enheder hver især er i og for sig velkendte for fagfolk, og derfra videre til en hovedfortætningsindretning 10 18. Hovedfortætningsindretningen 18 tilføres cirkulerende kølemiddel fra en hovedkøleenhed 20 via ledninger 21 og 22. I hovedfortætningsindretningen 18 fortættes en del af C02-indholdet i det komprimerede gasformige urene C02, og det frembragte C02 bringes til at strømme under indvirkning 15 af tyngdekraften fra hovedfortætningsindretningen 18 via en ledning 23 til en opsamlingstank 24, fra hvilken C02 pumpes ved hjælp af en pumpe 25 via en ledning 26 til en stor lagertank 27. Af hensyn til overskueligheden er en del af ledningen 26 udeladt i fig. 1. Urenheder med lave 20 kogepunkter, hvilke urenheder er lettere flygtige end C02, forbliver i hovedsagen i gasfasen med det gasformige C02, som ikke er fortættet.

Afhængigt af omstændighederne kan det være nødvendigt at supplere kompressoren 13 med en yderligere kompressor 28 25 parallelt med den første, således som det er vist i fig. 1, til forøgelse af apparatets pumpekapacitet.

Som hidtil beskrevet kan det i fig. 1 viste apparat arbejde på kendt måde, og apparatet kan endvidere modificeres ved indføjelse af andre enheder alt efter omstændighederne.

30 I overensstemmelse med opfindelsen er andet supplerende udstyr forbundet med det beskrevne apparat, og en hovedkomponent i dette supplerende udstyr er en yderligere fortætningsindretning 30, der typisk er en kappe- og rørvarmeveksler. Urent, gasformigt C02, der indeholder gasformige

DK 165252 B

s urenheder med lavt kogepunkt, og som ikke er fortættet i 4» hovedfortætningsindretningen, ledes via en afgivelsesport 31 i hovedfortætningsindretningen 18, via en ledning 32 til kappesiden af den yderligere fortætningsindretning 30.

5 I den yderligere fortætningsindretning 30 fortættes det tilførte gasformige C02 på en måde, som vil'blive beskrevet nedenfor, til frembringelse af i alt væsentligt rent, flydende C02. Det i alt væsentligt rene, flydende C02, som afgives fra den yderligere fortætningsindretning 30, ledes 10 via en ledning 33 til ledningen 23, så at den i alt væsentligt rene, flydende C02 blandes med det flydende C02, som afgives fra hovedfortætningsindretningen 18, og ledes via ledningen 23 til opsamlingstanken 24, fra hvilken C02 pumpes til hovedlagertanken 27, således som det er beskre-15 vet ovenfor.

Gasformige urenheder med lavt kogepunkt fjernes fra kappesiden af den yderligere fortætningsindretning 30's varmeveksler via en renseudgang 39, der har en styreventil 40.

Fortætning af det gasformige C02 i den yderligere fortæt-20 ningsindretning 30's kappe frembringes ved ekspandering og fordampning af i alt væsentligt rent, flydende C02 fra hovedlagertanken 27 i den yderligere fortætningsindretning 30's rørside. Det i alt væsentligt rene, flydende C02 kan ledes til den yderligere fortætningsindretning 30 via en 25 direkte forbindelse fra hovedlagertanken 27 til indgangen på den yderligere fortætningsindretning 30's rørside, via en passende ekspansionsventil, men en foretrukken konstruktion udnytter, således som det er vist, en tromleseparator 34, til hvilken der ledes i alt væsentligt rent, flydende 30 C02 fra hovedlagertanken 27 via en ledning 35 og en ekspansionsventil 36. Flydende C02 fra separatoren 34 ledes til indgangen på den yderligere fortætningsindretning 30's rørside via en ledning 37 og den naturlige cirkulation får C02 til at strømme gennem den yderligere fortætningsind-35 retning 30's varmeveksler. I den yderligere fortætningsindretning 30's rørside fordamper og ekspanderer det flydende

DK 165252B

9 C02, og det frembragte, i alt væsentligt rene, gasformige C02 ledes tilbage til separatoren 34 via en ledning 38. Separatoren 34 har et højdereguleringsorgan 41, der tjener til at regulere tilførselen af flydende carbondioxid til 5 separatoren 34 og derefter til den yderligere fortætningsindretning 30. Den i alt væsentligt rene C02-gas ledes fra separatoren 34 til sektionen 2 via en ledning 42 og gennem en reguleringsventil 43. Udgangen fra reguleringsventilen 43 er også via en ledning 51 forbundet til sugeindgangen på 10 kompressoren 13 via reguleringsventiler 44 og 45. Reguleringsventilen 44 styres af hovedkø leenheden 20 og en trykomskifter 88, således som det er angivet med funktionslinjer 46 og 91, så at reguleringsventilen 44 kun åbnes, når hovedkøleenheden 20 er i drift, og desuden når trykket i 15 ledningen 51 overstiger en forudbestemt tærskelværdi.

Reguleringsventilen 43 styrer trykket på afgangssiden fra ekspansionsventilen 36.

I det beskrevne apparat benyttes der to yderligere reguleringsventiler 47 og 48. Reguleringsventilen 47 er placeret 20 i ledningen 42 fra reguleringsventilen 43 til sektionen 2, og reguleringsventilen 48 er placeret i ledningen 50 fra tanken 27 via en konventionel fordampningsindretning 49 til sektionen 2. De to yderligere reguleringsventiler 47 og 48 gør det muligt at vælge mellem tilførsel af C02 til 25 sektionen fra tanken 27 eller fra separatoren 34, alt efter behov.

Når sektionen 2 er lukket eller ikke kræver gasformigt C02, er begge reguleringsventiler 47 og 48 lukkede, og reguleringsventilerne 43, 44 og 45 åbnes, så at renset C02 30 ledes tilbage til kompressoren 13 og bliver i anlægget.

Udbalanceringsledninger, der ikke er vist, er forbundet med de to fortætnings indretninger 18 og 30 og de to tanke 24 og 27.

Man vil således forstå, at afkøling og fortætning af C02-35 gas frembringes i overensstemmelse med opfindelsen ved 10

DK 165252 B

fordampning og ekspansion af i alt væsentligt rent, flydende C02, dvs. i modsætning til kendte fremgangsmåder, i overensstemmelse med hvilke der benyttes et specielt kølemiddel i et uafhængigt kølekredsløb. I brygningsanlægget 5 foretages fremstillingen af rent, gasformigt C02 og rensningen af urent C02 ved fortætning i ét trin med varmeveksleren i den yderligere fortætningsindretning 30. Den yderligere fortætningsindretning 30 arbejder på en sådan måde, at de betingelser, der er nødvendige til fremstilling 10 af i alt væsentligt rent, gasformigt C02 fra flydende C02-er etableret på den ene side af varmeveksleren, og at de betingelser, som er nødvendige til fortætning af det urene, gasformige C02, samtidigt er etableret på den anden side af varmeveksleren.

15 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen integrerer fortætningen af et urent biprodukt med fordampning af flydende C02 til udnyttelse på stedet. Brugen af flydende C02 som kølemiddel muliggør opnåelse af en meget lavere fortætningstemperatur, end det er muligt i de konventionelle anlæg, og en reduk-20 tion af driftsomkostningerne sammenlignet med et selvstændigt kølekredsløb. C02'et, som fordampes, kan gøres koldere end med konventionelle anlæg, hvilket muliggør, at mere C02 kan ekstraheres fra tilførselsstrømmen. Da fremgangsmåden kan rense relativt urent C02, tåles der ved fremgangsmåden 25 ifølge opfindelsen også luft, hvilket ellers kan få et konventionelt anlæg til at ophøre med at arbejde. Til belysning af de fordele, som kan opnås ved udnyttelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, vil arbejdsbetingelserne, der optræder i et specielt eksempel, blive beskrevet 30 under henvisning til fig. 1.

I dette eksempel har den urene C02-gas, som via ledningen 14 ledes til indgangen på hovedfortætningsindretningeri 18, et tryk på 2,17 MPa(a) eller (21,7 bar, 300 psi). Det antages eksempelvis, at denne gas indeholder 90% C02 efter 35 volumen, og at den resterende del er ikke- kondenserbare gasser (i dette udstyr). I hovedfortætningsindretningen 18

DK 165252B

11 kondenseres en del af C02'et og strømmer til tanken 24. Den . temperatur, ved hvilken denne gas kondenserer, kan beregnes:

Tilførselsbetingelse = 21,7 bar(a), 30°C

5 C02-tryk = 90/100 x 21,7 bar(a) = 19,53 bar(a) = 1,953 MPa(a)

Ud fra relevante tabeller, der angiver mætningstemperaturer, fx ASHRAE 1981 Fundamentals Handbook fås:

10 Temperatur = 253K

* -20° C

Som følge af varmeoverføringsbetingelserne i hovedfortætningsindretningen 18 og tilstedeværelsen af ikke-kondenser-bare gasser vil temperaturen i de blandede gasser i hoved-15 fortætningsindretningen falde til ca. -26,1°C. Til beregning af sammensætningen af gasblandingen ved- 26,1°C = 247K kan det ud fra tabellerne fastslås, at mætnings trykket ved denne temperatur er 1,629 MPa(a). Det totale tryk for den blanding, som afgives fra kompressoren, er 2,17 MPa(a) , 20 så at andelen af C02 i afgangen fra hovedfortætnings indretningen 18 beregnes til: C02 - 1,629/2,17 x 100% = 74,7% = ca. 75%.

25 Trykket i den 75%'s C02-gasblanding, som forlader hovedfortætningsindretningen 18, og som tilføres den yderligere fortætningsindretning 30's kappeside, er stadig 2,17 MPa-(a), og trykket i den væske, som fra hovedlagertanken 27 ledes til indgangen på ekspansionsventilen 36 er ligeledes 30 2,17 MPa(a) som følge af udbalanceringsledningernes for bindelse mellem fortætningsindretningerne 18 og 30 og mellem tankene 24 og 27. Væsken i den store lagertank 27 er

DK 165252B

12 mættet. Ud fra tabellen fås at mætningstemperaturen ved 2,17 MPa(a) er ca. 256K =- 17°C.

Trykket i den væske, som tilføres den yderligere fortætningsindretning 30's rørside via ekspansionsventilen 36, 5 er 0,79 MPa(a) (7,9 bar(a), 100 psi), idet dette tryk reguleres af reguleringsventilen 43. Ud fra tabellerne beregnes temperaturen for mættet C02 ved 0,79 MPa(a) til ca. 227K = -46°C. Betingelserne i den yderligere fortætningsindretning 30 kan opstilles i tabel på følgende måde: 10 Kappeside Rørs ide

Totalt tryk 2,17 PMa(a) 0,79 MPa(a)

Sammensætning C02 75% 100% ved tilførsel NC* 25% 0% 15 C02-tryk 1,62 MPa(a) 0,79 MPa(a)

Temperatur -26,1°C -46,0°C.

Mættet ja ja NC * = ikke-kondenserbare gasser 20 Da rørsiden er koldere end kappesiden, vil der strømme varme til rørsiden fra kappesiden, og dette vil få det flydende C02 til at koge i rørene. Samtidigt vil varmetabet fra kappesiden medføre afkøling af gassen i kappen og kondensation af C02, og det således kondenserede flydende 25 C02 opsamles og ledes under påvirkning af tyngdekraften til væsketanken 24 via ledningerne 33 og 23.

Det i alt væsentligt rene C02, som har kogt og er ledt til separatortromlen 34 til separation af eventuelle væskedråber, afgives via ledningen 42 og via ventilerne 43 og 30 47 til opfyldelse af kravene i sektionen 2 eller ledes tilbage til genkompression via ventilerne 43, 44 og 45.

Det skal bemærkes, at brugen af den yderligere fortætningsindretning 3 eliminerer brugen af damp eller elektrisk opvarmning til dette formål, selv om behovet for C02 i 13

DK 165252 B

séktionen 2 kan suppleres med flydende C02 fra tanken 27, idet dette co2 bringes til at fordampe i fordampningsindretningen 49 og ledes til sektionen 2 via ventilen 48.

I den yderligere fortætningsindretningen 30's kappe findes 5 der ikke-kondenserbare gasser, som skal udrenses fra fortætningsindretningen 30. Når disse gasser bevæger sig mod renseudgangen 39, afkøles de kontinuerligt af de meget kolde (-46°C) rør, og gasserne får en temperatur på ca. -41°C. Tilstanden i den gasblanding, som udrenses fra kap-10 pen, kan beregnes:

Totalt tryk =2,17 MPa(a)

Temperatur = -41,0°C

= 232K

Ud fra tabellerne beregnes mætningstrykket ved 232K til 15 0,96317 MPa(a) for C02. Tilstanden i den rensede gas er derfor: 0,96317/2,17 x 100% = 44,4% = 45%

De udrensede gasser indeholder således kun 45% C02. Til 20 sammenligning af anlæggets samlede drift med et konventionelt anlæg tilføres de konventionelle fortætnings indretninger normalt ca. 99% rent C02 og udrenser med en renhed på ca. 90%.

Grunden hertil er: 25 a) Når udrensningsrenheden reduceres, reduceres kondensationstemperaturen for C02'et i gassen, og tilsvarende reduceres temperaturen og trykket i det fordampede kølemiddel, og følgelig falder kapaciteten for det konventionelle mekaniske 30 køleanlæg. Ved en udrensningsrenhed på 75% rent C02 vil kapaciteten for det konventionelle anlæg

DK 165252B

14 til kondensation og fremstilling af flydende CO2 ud fra 90% tilført rent C02, som tilføres, typisk være faldet til ca. 3/5 af anlæggets normale kapacitet for 100% ren C02 tilført.

5 b) Når udrensningsrenheden reduceres\ er der i det flydende produkt opløst en større del af opløst luft. Dette er ikke ønskeligt (specielt oxygen) ved brygningen og specielt ikke i C02 til carbo-nisering. Det supplerende anlæg (eller det kon-10 ventionelle anlæg) kan eventuelt forsynes med en rensesøj le af den type, som vil blive beskrevet nedenfor under henvisning til fig. 4.

Nogle data kan tjene som eksempel på driften af det konventionelle anlæg og af et anlæg, som udnytter den yderli-15 gere fortætningsindretning 30, hvorved den fordel, som kan opnås med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, afsløres. Tre sæt betingelser vil være givne: et første sæt, hvor den tilførte gas er 99% rent C02 og 1% ikke-kondenserbar gas, et andet, hvor den tilførte gas er 95% rent C02 og 5% ikke-20 kondenserbar gas, og et tredje, hvor den tilførte gas er 90% rent C02 og .10% ikke-kondenserbar gas. For hvert sæt betingelser angives udbyttet for 100 enheder tilført til det konventionelle anlæg og til det anlæg, i hvilket den yderligere fortætningsindretning 30 benyttes.

25 Betingelse I (99% ren tilførsel) a) Konventionelt anlæg: Den afgivne C02-væske vil udgøre 90 enheder. Den afgivne udrensning på 90% rent C02 vil udgøre 9 enheder C02 og 1 enhed ikke-kondenserbar gas. Den totale fortættede C02-30 mængde vil udgøre 90 enheder af de tilførte 99 enheder, dvs. 91% af den disponible tilførte C02-mængde.

DK 165252B

15 b) Suppleret anlæg: Den afgivne C02-væske vil udgøre 98 enheder. Den afgivne udrensning på 45% rent C02 vil udgøre 1 enhed co2 og 1 enhed ikke-kon-denserbar gas. Den totale mængde fortættede C02 5 vil udgøre 98 enheder af de tilførte 99 enheder, dvs. 99% af den disponible tilførte C02-mængde.

Betingelse II (95% ren tilførsel) a) Konventionelt anlæg: Den afgivne C02-væske vil udgøre 50 enheder. Den afgivne udrensning på 90% 10 rent co2 vil udgøre 45 enheder C02 med 5 enheder ikke-kondenserbar gas. Den totale mængde fortættet C02 vil udgøre 50 enheder af de tilførte 95 enheder, dvs. 53% af den disponible tilførte C02-mængde.

15 b) Suppleret anlæg: Den afgivne C02-væske vil udgøre 91 enheder. Den afgivne udrensning på 45% C02 vil udgøre 4 enheder C02 med 5 enheder af ikke-kondenserbar gas. Den totale mængde fortættet C02 vil udgøre 91 enheder af de tilførte 95 enheder, 20 dvs. 96% af den disponible tilførte co2-mængde.

Betingelse III (90% ren tilførsel) a) Konventionelt anlæg: Den afgivne C02-væske vil være 0. Den afgivne udrensning på 90% rent C02 vil udgøre 90 enheder co2 med 10 enheder ikke- 25 kondenserbar gas. Den totale mængde fortættet C02 vil være 0 af de tilførte 90 enheder, dvs. 0% af den disponible tilførte C02-mængde.

b) Suppleret anlæg: Den afgivne C02-væske vil udgøre 81 enheder. Den afgivne udrensning på 45% rent 30 C02 vil udgøre 9 enheder C02 med 10 enheder af ikke-kondenserbar gas. Den totale mængde fortættet C02 vil udgøre 81 enheder af de tilførte 90

DK 165252B

16 enheder, dvs. 90% af den disponible tilførte C02-mængde.

Det trykområde for dels den gas, som kondenseres, dels den væske, som bringes til at fordampe, inden for hvilket 5 område opfindelsen kan benyttes, er generelt fra 0,5 MPa(a) (5 bar(a), 60 psi) til 7,4 MPa(a) (74 bar(a), 1060 psi).

Den gas, som bringes til at kondensere, har fortrinsvis et tryk på fra 1,8 MPa(a) (250 psi) til 2,5 MPa(a) (350 psi).

Den gas, som bringes til at fordampe, har fortrinsvis et 10 tryk på fra 0,65 MPa(a) (80 psi) til 1,15 MPa(a) (150 psi). Trykket i den væske, som bringes til at fordampe, er forbundet med trykket i den gas, som bringes til at kondensere, er det krav, at der skal være en temperaturforskel, for at der kan finde varmeoverførsel sted.

15 I fig. 2 er vist en kurve over forholdet mellem procentdelen af til rådighed værende co2, som fortættes, og den procentvise renhed af den gas, som tilføres fortætningsanlægget, for det konventionelle anlæg, som renser 90% rent C02/ kurve A, og for det anlæg, i hvilket der benyttes den 20 yderligere fortætningsindretning 30, som renser 45% rent C02, kurve B. Man vil se, at det konventionelle anlæg ikke frembringer nogen udnyttelig afgivelse af C02, når tilførselsrenheden er mindre end 90%, og at der ved en renhed på mellem 90% og 100% opnås de i de ovenfor angivne eksempler 25 angivne tal. I modsætning hertil giver det anlæg, i hvilket der benyttes den yderligere fortætningsindretning 30 i overensstemmelse med opfindelsen, en C02- mængde inden for vide grænser for renheden af det tilførte C02, ned til mindre end 50% C02, idet afgivelsen til stadighed stiger 3 0 over området til et maksimum ved 100% renhed.

Det beskrevne anlæg har således driftsmæssige fordele inden for renhedsområder for det tilførte C02 langt under de grænser, som det konventionelle anlæg kan håndtere, og frembringer en større andel fortættet C02 i hele arbejds

DK 165252B

17 området. Udnyttelsen af damp eller tilsvarende energi til fordampning af CO2 undgås, eller reduceres.

I fig. 3 er vist et diagram svarende til det i fig. 1 viste for et selvstændigt anlæg til brug ved udøvelse af frem-5 gangsmåden ifølge opfindelsen, hvilket anlæg ikke benytter en køleenhed, hvorved energikravene og omkostningerne ved en hovedkøleenhed elimineres. Dele af anlægget svarende til de i fig. 1 viste har de samme henvisningsbetegnelser.

Urent C02-gas med lavt tryk tilføres fra en sektion 2 via 10 ledningen 10 til kompressoren 13, og kompressoren 13 afgiver da urent C02-gas med højt tryk til fortætningsindretningen 30's kappeside. Flydende C02, der er i alt væsentligt rent og har højt tryk, ledes fra en tank 24, til hvilken der kan tilføres C02 via en ledning 68, til for-15 tætnings indretningen 30's rørside via en ventil 36 som en væske/gas-blanding, der er i alt væsentligt rent og har middeltryk. Flydende C02, der er i alt væsentligt rent og har højt tryk, ledes tilbage til tanken 24 via ledningen 33 fra fortætningsindretningen 30's kappeside, og fortæt-20 ningsindretningen 30's kappeside har et udrensningsudløb 39, gennem hvilket de ikke-kondenserbare urenheder kan udtømmes. I alt væsentligt ren C02-gas med middeltryk ledes fra fortætningsindretningen 30's rørside til sektionen 2 via en ledning 53, og der findes en trykreduktions ledning 25 54 med en reguleringsventil 55, som forbinder ledningen 53 med ledningen 10. Dette anlæg har også de væsentlige fordele, som er beskrevet ovenfor i forbindelse med omtalen af det i fig. 1 viste apparat.

Når der foretages fortætning af C02, som tilføres med lav 30 renhed, kan det ske, at det flydende C02 indeholder en uacceptabel eller uønsket stor andel af opløst luft eller anden forurening. Især når det tilførte materiale indeholder 90% eller mindre co2, kan det ske, at det resulterende produkt fra det i fig. 1 eller 3 viste apparat 35 ikke er tilstrækkeligt rent til brug i bryggeriindustrien.

DK 165252B

18

Et apparat, som kan benyttes under disse forhold til yderligere rensning af det flydende C02 ved benyttelse af væskestripning under udnyttelse af genkogt gas, er skematisk vist i fig. 4. Det i fig. 4 viste apparat er tænkt som 5 en tilføjelse til den i fig. 1 og 3 viste yderligere fortætningsindretning 30, idet brugen af det i fig. 4 viste apparat er valgfri, men det kan benyttes, når yderligere rensning af det flydende C02 kræves.

I det i fig. 4 viste apparat genkoges flydende C02 fra 10 opsamlingstanken 24 eller fra den ene eller den anden af de i fig. 1 viste fortætningsindretninger 18 og 30 i en genkogningsvarmeveksler 60. Genkogningsvarmeveksleren 60 kan være en selvstændig enhed uden for tanken 24, således som det er vist, eller den kan være udformet som et spiral-15 rør, der er nedsænket i tanken 24. Den varme, der kræves til at drive genkogeren 60, kan hidrøre fra damp eller elektricitet, eller den kan, mere effektivt og som vist, afledes fra én eller flere tørremiddeltørreindretninger og/eller fra én eller flere kompressorer ved udnyttelse af 20 den relativt varme, urene C02-gas, som er under tryk, fra disse enheder, hvilken gas tilføres varmeveksleren 60's kappeside via ledningen 61. Denne valgfrie indretning kræver ikke yderligere varmetilførsel, som senere skal fjernes. De relativt varme gasser afkøles under genkog-25 ningsprocessen, og den afkølede tilførte gas fra varmeveksleren 60's kappeside ledes via ledningen 65 til fortætningsindretningerne 18 og 30.

Det flydende C02 i tanken 24 ledes via ledningen 66 til varmeveksleren 60 og bringes til at koge igen til dannelse 30 af en genkogt gas. Den genkogte gas forlader rørene i varmeveksleren 60 og ledes til tanken 24. Genkogningen af en del af det flydende C02 eller ledningen af den g>enkogte gas gennem det flydende C02 er, at flygtige urenheder (fx oxygen og nitrogen) fortrinsvis fjernes fra det flydende 35 C02.

DK 165252 B

19

Den genkogte gas ledes derefter fra tanken 24 via en ledning 67 til en modstrømspakket stripningssøjle 62, hvor gassen møder den relativt urene væske, som under indvirkning af tyngdekraften strømmer ned gennem stripningssøjlen 5 62, idet denne væske tilføres fra den ene eller begge fortætningsindretningerne 18 og 30 via ledningen 63. Den relativt rene, genkogte gas fjerner urenhederne fra den relativt urene væske. Den genkogte gas fra stripningssøjlen 62 ledes via en ledning 64 til fortætningsindretningerne 10 18 og 30. Væsken i stripningssøjlen 62 fortsætter med at strømme ned gennem stripningssøjlen 62 under indvirkning af tyngdekraften og derefter til opsamlingstanken 24 via en ledning 66. Den gas, som ledes til fortætningsindretningerne 18 og 30 via ledningen 64, kondenseres til C02, 15 og urenhederne udrenses til atmosfæren.

En anden konstruktion af det supplerende udstyr er vist i fig. 5. Den yderligere fortætningsindretning 30 og separatoren 34 og eventuelt også stripningssøjlen 62 (der er vist i fig. 5) samt tanken 24 kan være udformet som en selvfor-20 synende søjle. Stripningssøjlen 62 er monteret over tanken 24, og fortætningsindretningen 30 og separatoren 34 er igen monteret over stripningssøjlen 62. Denne konstruktion giver den fordel, at kravene til grundareal reduceres og i visse tilfælde medfører lavere udgifter til udstyr. Dele af 25 anlægget svarende til de i fig. 1 og 4 viste har samme henvisningsbetegnelser.

Uren C02-gas med højt tryk ledes via ledningen 32 fra kompressoren eller kompressorerne 13 og 28 til den yderligere fortætningsindretning 30's kappeside. I alt væsent-30 ligt rent, flydende C02 med højt tryk fra lagertanken 27 ledes via ledningen 35, via ventilen 36 og derefter til tromleseparatoren 34 som en gas/væske-C02-blanding med middeltryk. Flydende C02 ledes også fra ventilen 36 via ledningen 37 til den yderligere fortætningsindretning 30's 35 indløb i rørsiden. I den yderligere fortætningsindretning 30's rørside stiger det flydende C02 op gennem rørene 69

DK 165252 B

20 og bringes delvis til at fordampe af den C02-gas, som tilføres fra ledningen 32 i den yderligere fortætningsindretning 30's kappeside. Rørene 69 i den yderligere fortætningsindretning 30 udmunder i tromleseparatoren 34 over 5 niveauet for det flydende C02 i tromleseparatoren 34.

Væskeniveauet eller -højden styres af et højdereguleringsorgan 41 til separatoren 34.

Det flydende C02, som er kondenseret i den yderligere fortætningsindretning 30's kappeside, ledes via ledningen 10 63 til den pakkede stripningssøjle 62 og falder under påvirkning af tyngdekraften ned i tanken 24. Det flydende C02 i tanken 24 bringes til at koge igen ved benyttelse af varmeveksleren 60 (som har en indgangsledning 61 og en udgangsledning 65 til den tilførte gas), og den genkogte 15 C02-gas ledes op gennem søjlen 62, ud gennem søjlen 62's top og via ledningen 64, som er forbundet med gastilførselsledningen 32 i et punkt 70. Det samlede gasformige C02 i ledningen 32 ledes derefter til fortætningsindretningen 30, således som det er beskrevet ovenfor. Ikke-kondenser-20 bare gasser udtømmes fra toppen af fortætningsindretningen 30's kappeside via en ledning 39 styret af en ventil 40. I alt væsentligt ren C02-gas, som er kogt af i fortætningsindretningen 30's rørside, ledes fra tromleseparatoren 34 til sektionen 2 via ledningen 42.

25 I visse tilfælde kan det være ønskeligt at frembringe C02 med høj renhed. Dette kan gøres ved at foretage den ovenfor beskrevne rensningsproces eller -fremgangsmåde, som er beskrevet ovenfor, med et i fig. 6 vist apparat, i alt væsentligt rent, flydende C02 med højt tryk ledes fra en 30 tank, såsom den i fig. 1 viste tank 24 eller 27, via en ledning 71, gennem en ekspansionsventil 72, der reducerer trykket til middeltryk, og til en tromleseparator 73.

Højden af flydende C02 i tromleseparatoren 73 holdes på et ønsket n-iveau ved hjælp af en høj deregulerings indretning 35 74, som aktiverer ventilen 72. Det flydende C02 fra trom leseparatoren 73 ledes via en ledning 75 til en varmevek-

DK 165252 B

21 sier 76's rørside, i hvilken varmeveksler det flydende C02 delvis bringes til at koge, og den resulterende blanding af flydende og gasformigt C02 ledes tilbage til tromleseparatoren 73 fra varmeveksleren 76's rørside. C02-Gassen med 5 middeltryk ledes derefter via en ledning 77 til sugesiden på en kompressor 80. Overskydende C02-gas i ledningen 77 ledes via en ledning 78 og et trykreguleringsorgan 79 til brug på det ønskede sted. Højtryks-C02-gassen fra kompressoren 80's udgang ledes via et konventionelt anlæg, såsom 10 en efterkøler 81, en separator 82 og et absorptionstårn 89 og derefter via en ledning 90 til varmeveksleren 76's kappeside. I varmeveksleren 76's kappeside bringes den tilførte C02-gas i berøring med rørene i varmeveksleren 76, hvilke rør afkøles af det flydende C02, som koger i varme-15 veksleren, og meget rent, flydende C02 kondenserer på ydersiden af rørene og falder under påvirkning af tyngdekraften ned i varmeveksleren 76's kappe og ledes via en ledning 83 til en opsamlingstank 84. Det resulterende, rene, flydende C02 i tanken 84 kan ledes via en ledning 85 20 til fordampning og ledes via rør til brug på kritiske steder under brygningsprocessen. De urenheder, som er tilbage som en gas i varmeveksleren 76's kappe, udtømmes via en udtømningsledning 86 og ventileres via en ventil 87.

Der findes andre konstruktioner, som udnytter tilsvarende 25 apparatur, og som yderligere kan genrense C02 ved udnyttelse af i det væsentlige ren C02-gas som tilført gas.

Eventuelt kan en endnu større renhed opnås ved indføjelse af en stripningssøjle (som vist i fig. 4) i ledningen 83, der er vist i fig. 6, til stripning af eventuelle tilba-30 geværende urenheder fra det flydende C02.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer således en fremgangsmåde til rensning af C02, ved hvilken fremgangsmåde genvindingsudbyttet af kommercielt rent, flydende C02 fra ren eller uren C02-gas fra gæring og/eller gen-35 vindingsprocesser kan forøges, uden den for et konventionelt køleanlæg nødvendige energi. I overensstemmelse med

DK 165252B

22 fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan gasformigt C02 til brug under fremgangsmåden frembringes uden, at der kræves fordampningsenergi fra fx damp eller elektricititet, således som det er nødvendigt i konventionelle brygningsanlæg.

5 Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan der også fortættes rent eller urent C02, der er et biprodukt fra brygningsprocessen, ved at bringe rent, flydende C02, der kræves til brygningsprocessen, til at fordampe, hvorved energikravene til fortætningsanlægget reduceres til et 10 minimum. I overensstemmelse med en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen renses det flydende C02 i en stripningssøjle, som afgiver urenheder til et renseanlæg i fortætningsindretningen med et minimalt tab af C02-gas og uden yderligere energi- eller varmefor-15 brug og uden tab af fortætningskapacitet.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan der også frembringes kommercielt rent, flydende C02 fra gasformige C02-tilførselsstrømme med lavere C02-renhed end i konventionelle og kommercielt tilgængelige fortætningsanlæg. Ved frem-20 gangsmåden kan urent eller rent C02 fortættes uden et mekanisk anlæg eller et køleanlæg af absorptionstypen, ved hvilken fremgangsmåde de yderligere, flydende C02-afgivel-ser benyttes til udbalancering af brygningsprocessens C02-krav. Når fremgangsmåden ifølge opfindelsen udøves ved 25 benyttelse af det i fig. l viste apparat, kan fremgangsmåden forbedre et konventionelt dampkompressions-C02-fortætningsanlæg til et anlæg, som på effektiv måde kan fortætte tilført C02 med lille renhed ved tilføjelse af en C02 til C.02-varmeveksler, fra hvilken det fordampede C02 30 kan ledes bort til brug eller recirkuleres til rekomprime-ring og genfortætning. Fremgangsmåden kan endvidere benyttes til frembringelse af C02-gas eller C02-væske méd stor renhed ved tilvejebringelse af to eller flere af de beskrevne fortætningsanlæg i serie.

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og efterfølgende genfordampning af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid til frem-5 stilling af i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid ud fra uren carbondioxidgas, der dannes under et gæringstrin i en brygningsproces, eller som har været benyttet som en gas til at forhindre oxidation eller kontaminering i et brygningsanlæg (2), hvilket i alt væsentligt rene, gasfor-10 mige carbondioxid er beregnet til carbonisering af det bryggede produkt eller som en gas til at forhindre oxidation eller kontaminering i et brygningsanlæg, kendetegnet ved, at den omfatter følgende trin: a) den urene carbondioxidgas fjernes fra brygnings- 15 anlægget (2), b) den urene carbondioxidgas sættes under tryk, c) den urene carbondioxidgas, som er under tryk, afkøles til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid, der er under tryk, 20 og gasformige urenheder, d) de gasformige urenheder fjernes fra det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, e) det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, 25 som er under tryk, bringes til at ekspandere, hvorved carbondioxidets tryk og temperatur reduceres, og der frembringes en rest af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, 30 f) resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid bringes til at fordampe til fremstilling af yderligere i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, idet fordampningstrinnet f) og afkølingstrinnet c) hver udføres i det 35 mindste delvis i en respektiv af to modstående DK 165252B sider af en varmeveksler (30) på en sådan måde, at fordampningen af resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid afkøler den urene carbondioxidgas, som er under tryk, og 5 g) det i alt væsentligt rene, gasformige carbon dioxid, som er fremstillet under trin e) og/eller under trin i), ledes til brygningsanlægget (2).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den urene carbondioxidgas, 10 som er under tryk, og som er fremstillet under trin b) før afkølingstrinnet c), afkøles i et køleapparat (18), så at carbondioxidgassen er i det mindste delvis fortættet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det i alt væsentligt rene, 15 flydende carbondioxid, som er under tryk, og som hidrører fra fjernelsestrinnet d), ledes gennem en stripningssøjle (62), i hvilken carbondioxidet kommer i kontakt med en i alt væsentligt ren, genkogt carbondioxidgas, som er under tryk, og som fjerner urenheder fra det flydende carbon-20 dioxid, at det flydende carbondioxid, som er under tryk, og fra hvilket urenhederne er fjernet, ledes fra stripnings-søjlen (62) og delvis bringes til at koge igen til fremstilling af den nævnte genkogte carbondioxidgas, at i det mindste en del af den del af det flydende carbondioxid, som 25 ikke bringes til at koge igen, og fra hvilket urenhederne er fjernet, bringes til ekspandere i ekspansionstrinnet e), og at den genkogte carbondioxidgas, som indeholder urenheder, ledes bort fra stripningssøjlen (62).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, 30 kendetegnet ved, at det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, og som hidrører fra fjernelsestrinnet d) og/eller fra køleapparatet (18), ledes gennem en stripningssøjle (62), i hvilken carbondioxidet kommer i kontakt med en i alt væsentligt ren, 35 genkogt carbondioxidgas, som er under tryk, og som fjerner DK 165252B urenheder fra det flydende carbondioxid, at det flydende carbondioxid, som er under tryk, og fra hvilket urenhederne er fjernet, ledes fra stripningssøjlen (62) og derefter delvis bringes til at koge igen til frembringelse af den 5 nævnte genkogte carbondioxidgas, at i det mindste en del af den del af det flydende carbondioxid, fra hvilket urenhederne er fjernet, og som ikke bringes til at koge igen, bringes til at ekspandere i ekspansionstrinnet e), og at den genkogte carbondioxidgas, som indeholder urenheder, 10 ledes bort fra stripningssøjlen (62).

5. Fremgangsmåde ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at den varme, som kræves til genkogning af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, afledes fra den forudgående 15 afkøling af den urene carbondioxidgas, som er under tryk, før afkølingstrinnet c).

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 5, kendetegnet ved, at det i alt væsentligt rene, 20 gasformige carbondioxid, som fremstilles under fordampningstrinnet f), yderligere renses ved selektiv recirkulering gennem trinnene b)-f).

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 6, 25 kendetegnet ved, at trinnene b)-f) foretages i et første carbondioxidrensningsanlæg, og et andet carbondioxidrensningsanlæg, der er forbundet i serie med det første carbondioxidrensningsanlæg, er indrettet til selektivt at rense enten det i alt væsentligt rene, gasformige 30 carbondioxid, som fremstilles under trin e) og/eller under trin f) før eller efter tilførselstrinnet g), eller det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, og som frembringes under fjernelsestrinnet d). DK 165252B

8. Apparat til fremstilling af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og efterfølgende genfordampning af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, til fremstilling af i alt væsentligt rent, gasformigt carbon-5 dioxid ud fra uren carbondioxidgas, der fremstilles under et gæringstrin i en brygningsproces, eller som er blevet benyttet som en gas til at forhindre oxidation og kontaminering i et brygningsanlæg, idet det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid er beregnet til carbonisering af 10 brygningsproduktet eller som en gas til at forhindre oxidation og kontaminering i brygningsanlægget, kendetegnet ved, at apparatet har organer (10, 11. til fjernelse af den urene carbondioxidgas fra brygningsanlægget (2), organer (13) til at sætte den urene 15 carbondioxidgas under tryk, en varmeveksler (30) med en første side, i hvilken den urene carbondioxidgas, som er under tryk, afkøles, så at der fremstilles i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid, som er under tryk, og gasformige urenheder, organer (39) til fjernelse af· de gasfor-20 mige urenheder fra det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, organer (36) til at bringe det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, til at ekspandere, hvorved carbondioxidets tryk og temperatur reduceres, og der fremstilles en rest af i 25 alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, organer (37) til ind- * føring af resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid i en anden side af varmeveksleren (30) modsat den første side, i hvilken anden side resten af det i alt 30 væsentligt rene, flydende carbondioxid bringes til at fordampe til frembringelse af yderligere, i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, idet konstruktionen er en sådan, at fordampningen af resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid i den anden side afkøler den 35 urene carbondioxidgas, som er under tryk, i den første side, samt organer (42) til at tilføre det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid, som fremstilles i det organ, der skal bringe carbondioxidet til at ekspandere, og/eller DK 165252B i varmevekslerens (30) anden side, til brygningsanlægget (2).

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at det yderligere har et køle-5 apparat (18), i hvilket den urene carbondioxidgas fra organet (13) til at sætte gassen under tryk, hvilken gas er under tryk, afkøles, før gassen ledes til varmeveksleren (30), så at carbondioxidgassen i det mindste delvis fortæt tes.

10. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at det yderligere har en strip-ningssøjle (62), gennem hvilken det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, ledes fra organerne (39) til fjernelse af gasformige urenheder, så at 15 det flydende carbondioxid i stripningssøjlen kommer i kontakt med den i alt væsentligt rene, genkogte carbondioxidgas, som er under tryk, og som fjerner urenheder fra carbondioxidet, organer (66) til at lede det flydende carbondioxid, som er under tryk, og fra hvilket urenhederne 20 er fjernet, til en genkognings indretning (60), i hvilken carbondioxidet delvis bringes til at koge igen, så at den nævnte genkogte carbondioxidgas fremstilles, andre organer (26) til at lede i det mindste en del af den del af det flydende carbondioxid, fra hvilket urenhederne er fjernet, 25 og som ikke er kogt igen, til organerne (36) til at bringe carbondioxidet til at ekspandere, samt andre organer (64) til fjernelse af den genkogte carbondioxidgas, som indeholder urenheder, fra stripningssøjlen (62).

11. Apparat ifølge krav 9, 30 kendetegnet ved, at det yderligere har en strip-ningssøjle (62), gennem hvilken det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, ledes fra organerne (39) til fjernelse af de gasformige urenheder og/el-ler fra køleapparatet (18), så at det flydende carbondioxid 35 i stripningssøjlen kommer i kontakt med den i alt væsent- DK 165252B ligt rene, genkogte carbondioxidgas, som er under tryk, hvorved der fjernes urenheder fra carbondioxidet, organer (66) til at lede det flydende carbondioxid, som er under tryk, og fra hvilket urenhederne er fjernet, til en gen-5 kogningsindretning (60), i hvilken carbondioxidet delvis bringes til at koge igen, så at den nævnte genkogte carbondioxidgas fremstilles, andre organer (26) til at lede i det mindste en del af det flydende carbondioxid, fra hvilket urenhederne er fjernet, og som ikke er kogt igen, til 10 organerne (36) til at bringe carbondioxidet til at ekspandere, samt andre organer (64) til fjernelse af den genkogte carbondioxidgas, som indeholder urenheder, fra stripningssø j len. (62).

12. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 8-11, 15 kendetegnet ved, at det yderligere har organer (44, 45, 51) til recirkulering af det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid, som afgives fra varmeveksleren (30) , til organerne (13) til at sætte carbondioxidet under tryk.

13. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 8-12, kendetegnet ved, at det yderligere har et andet carbondioxidrensningsapparat, der modtager en del af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, og som afgives fra varmeveksleren (30) , og afgiver 25 yderligere renset carbondioxid i flydende form, at det andet carbondioxidrensningsapparat har andre organer (72) til at bringe det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid, som er under tryk, til at ekspandere, hvorved carbondioxidets temperatur og tryk sænkes, til fremstilling 30 af en rest af i alt væsentligt rent, flydende carbondioxid og i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, andre organer (75) til at indføre resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid i en første side af en anden varmeveksler (76), i hvilken carbondioxidet i det mindste 35 delvis bringes til at fordampe til fremstilling af i alt væsentligt rent, gasformigt carbondioxid, andre organer DK 165252 B (80) til at sætte en del af det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid, som fremstilles i de andre organer (72), der skal bringe carbondioxid til at ekspandere og/el-ler i den anden varmeveksler (76), under tryk, andre orga-5 ner (78) til at lede den del af det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid, som ikke sættes under tryk i de andre organer (80), der skal sætte carbondioxid under tryk, til brygningsanlægget, tredje organer (90) til at indføre det i alt væsentligt rene, gasformige carbondioxid, som er 10 under tryk, til en anden side af den anden varmeveksler (76) modsat den nævnte første side, i hvilken varmeveksler fordampningen af resten af det i alt væsentligt rene, flydende carbondioxid i den første side af den anden varme- >· veksler (76) afkøler det i alt væsentligt rene, gasformige 15 carbondioxid, som er under tryk, i den anden side af den anden varmeveksler, så at der frembringes yderligere renset flydende carbondioxid og gasformige urenheder, tredje organer (87) til fjernelse af de gasformige urenheder fra det yderligere rensede, flydende carbondioxid samt tredje 20 organer (83) til at lede det yderligere rensede, flydende carbondioxid fra den anden side af den anden varmeveksler (76).