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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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浅谈啤酒厂的CO2回收利用

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浅谈啤酒厂的CO2回收利用

摘要：随着啤酒产业的快速发展，CO2作为啤酒生产过程中的重要副产物，其排放量逐年增加，对环境造成了严重影响。本文以我国某啤酒厂为例，探讨了CO2回收利用的技术方法、经济效益及环保效益。通过对CO2回收装置的设计、运行效果的分析，提出了提高CO2回收利用率的措施，为我国啤酒行业CO2资源化利用提供了参考。

啤酒作为一种全球性的饮料，其消费量逐年上升。然而，在啤酒生产过程中，会产生大量的CO2，这些CO2如果不加以回收利用，不仅浪费资源，还会对环境造成污染。近年来，随着环保意识的增强和科技进步，CO2回收利用技术得到了广泛关注。本文旨在通过研究啤酒厂CO2回收利用，探讨其技术方法、经济效益及环保效益，为我国啤酒行业CO2资源化利用提供参考。

一、啤酒生产中CO2的产生及排放

1.1CO2在啤酒生产中的产生途径

(1)啤酒生产过程中，CO2的产生主要来源于麦芽的糖化过程。在糖化过程中，麦芽中的淀粉被酶分解成葡萄糖，随后在酵母的作用下，葡萄糖通过发酵作用转化为酒精和CO2。这一过程是啤酒生产的核心环节，也是CO2产生的主要途径。

(2)除了糖化过程，啤酒生产中还有其他环节会产生CO2。例如，在冷却和过滤过程中，由于温度和压力的变化，溶解在啤酒中的CO2会逸出。此外，在灌装和包装过程中，由于瓶内压力的增加，CO2也会从啤酒中释放出来。这些环节虽然CO2产生量相对较小，但也是CO2排放的重要组成部分。

(3)另外，啤酒生产过程中还会产生一些副产品，如啤酒花提取液、酵母残留等，这些副产品在处理过程中也会产生CO2。同时，生产设备如发酵罐、冷凝器等在运行过程中也会产生一定量的CO2。这些途径共同构成了啤酒生产中CO2产生的复杂网络。

1.2CO2排放对环境的影响

(1)CO2排放对环境的影响主要表现在加剧全球气候变化。据国际能源署（IEA）统计，全球CO2排放量在2019年达到了329.4亿吨，其中工业活动是CO2排放的主要来源之一。以啤酒行业为例，全球每年大约会产生约1.3亿吨CO2，这相当于全球年排放总量的0.4%。这一数据表明，啤酒生产对气候变化有着不容忽视的贡献。

(2)CO2排放还会导致海平面上升。根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的数据，全球海平面在过去100年中上升了约15厘米，其中大部分是由于温室气体排放导致的全球气温升高。海平面上升不仅威胁沿海城市的安全，还会导致生态系统破坏，影响生物多样性。例如，在孟加拉国，由于海平面上升，已有数千公顷的湿地被淹没，许多鸟类和鱼类失去了栖息地。

(3)CO2排放还对人类健康产生负面影响。研究表明，空气中的CO2浓度升高会导致呼吸系统疾病、心血管疾病等健康问题。以我国为例，根据《中国环境状况公报》显示，2019年全国空气污染指数（AQI）达到重度污染的天数有354天，其中CO2浓度升高是导致空气质量恶化的一个重要因素。此外，CO2浓度升高还会导致臭氧层破坏，进一步加剧环境问题。

1.3CO2排放的现状及发展趋势

(1)目前，全球CO2排放量仍在持续增长，尤其是在工业化和城市化进程中。据国际能源署（IEA）数据，2019年全球能源相关CO2排放量达到334.6亿吨，比2018年增长0.6%。在啤酒行业，虽然近年来部分企业通过改进工艺和采用低碳技术，CO2排放量有所下降，但总体上仍呈现出上升趋势。

(2)各国政府和企业正在积极采取措施减少CO2排放。例如，欧盟提出到2030年将温室气体排放量减少55%，并在2050年实现碳中和。在中国，政府也制定了碳达峰、碳中和的目标，鼓励企业采用清洁能源和低碳技术。啤酒行业积极响应政策，通过引进新技术、优化生产流程、提高能源利用效率等方式，逐步降低CO2排放。

(3)未来，随着全球环保意识的提高和科技的发展，CO2排放的发展趋势预计将呈现以下特点：一是CO2排放量将逐步得到控制，部分国家和地区将实现碳排放达峰；二是低碳技术将在啤酒行业得到广泛应用，如太阳能、风能等可再生能源的利用；三是CO2回收和利用技术将得到进一步发展，CO2作为工业原料的需求将逐渐增加，从而推动CO2资源化利用的产业链形成。

二、CO2回收利用技术

2.1CO2回收原理及方法

(1)CO2回收原理主要基于物理和化学过程。在生产过程中，CO2通常以气态存在于啤酒生产系统的各个阶段，如糖化、发酵、冷却和灌装等。CO2回收方法主要包括物理吸附、化学吸收和膜分离等。

(2)物理吸附法是利用吸附剂对CO2的吸附能力来回收CO2。常用的吸附剂