Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống thu hồi CO
2

1.2.1.5. Làm lạnh nớc 1
o
C

Nớc lạnh đợc sử dụng trong nhà máy bia với nhiều mục đích
khác nhau, đặc biệt đợc sử dụng để làm lạnh nhanh dịch đờng sau
khi đợc houblon hoá đến khoảng 20
o
C. Việc sử dụng nớc 1
o
C là
một giải pháp rất hữu hiệu và kinh tế trong các nhà máy bia hiện đại.
Phụ tải nhiệt của các mẻ nấu theo thời gian trong ngày không đều và
liên tực mà có dạng hình xung. Khi các mẻ nấu hoàn thành yêu cầu
phải tiến hành làm lạnh rất nhanh. Rõ ròng nếu sử dụng làm lạnh trực
tiếp thì công suất máy lạnh sẽ rất lớn.
Việc sử dụng nớc lạnh 1
o
C để hạ lạnh nhanh dịch đờng cho phép
trữ một lợng lạnh đáng kể để làm lạnh dịch đờng của các mẻ nấu
một cách nhanh chóng. Điều này cho phép không cần có hệ thống
lạnh lớn nhng vẫn đảm bảo yêu cầu. Nớc đợc làm lạnh nhờ glycol
đến khoảng 1
o
C qua thiết bị làm lạnh nhanh kiểu tấm bản.

1.2.1.6. Làm lạnh hầm bảo quản tank lên men và điều hoà

1. Hỗn hợp khí - hơi
Tách hỗn hợp khí - hơi chủ yếu bằng phơng pháp ngng tụ hơi.
Mục đích là để sản xuất hơi hoặc khí tinh khiết.
Trờng hợp này thờng gặp khi cần tách các chất khí trong quá
trình cracking dầu mỏ. Trong quá trình này các phân tử hyđrô cacbon
lớn dới tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao cùng các chất xúc tác
đợc tách ra thành các phân tử nhỏ. Hỗn hợp khí thu đợc gồm hai
nhóm chính: Mê tan cùng các hyđrô cacbon nhẹ và êtan với các hyđrô
cacbon nặng. Việc tách hai nhóm các chất đó đợc thực hiện nhờ
ngng tụ và sau đó chng cất dới áp suất từ 10ữ35 bar và nhiệt độ tới
-100
o
C với êtylen là môi chất lạnh. Sản phẩm thu đợc là êtylen,
propylen và các ôlefin khác nhau. Êtylen cũng có thể sản xuất bằng

13
phơng pháp này từ khí lò cốc. Để sản xuất polyêtylen cần có êtylen
với độ nguyên chất cao do đó thành phần axêtylen trong khí thô cần
phải đợc ngng tụ để tách ra.
Amôniắc cũng có thể sản xuất bằng phơng pháp ngng tụ hổn hợp
khí lò. Để có thể ngng tụ hơi NH
3
cần có nhiệt độ -50 đến -60
o
C.
Trong thiết bị chiết suất làm việc với hexan là dung môi, thì hexan
đợc ngng tụ từ không khí và đợc thu hồi lại.
Đối với khí thiên nhiên để đem sử dụng cần thiết phải khử hiđrô
sunfua, quá trình khử đó cũng đợc thực hiện bằng phơng pháp
ngng tụ ở nhiệt độ thấp.

2. Hỗn hợp lỏng
Rất nhiều hỗn hợp lỏng có các nhiệt độ sôi của các thành phần rất
gần nhau nên tách các chất đó bằng chng cất rất khó khăn. Ngợc
lại nhiệt độ đông đặc của chúng cách nhau tơng đối xa cho phép có
thể dễ dàng tách chúng bằng phơng pháp tinh thể hoá phân đoạn.
Ví dụ đối với trờng hợp xylol thô, trong đó có chứa mêta-, ortho-
và paraxylol, etylbenzol và các hiđrô cacbon khác. Sản phẩm chính là
paraxylol, nguyên liệu chính để sản xuất sợi tổng hợp polyester.
Trong quá trình này, chủ yếu paraxylol đợc kết tinh ra khỏi xylol
thô bằng cách làm lạnh gián tiếp trong thiết bị kết tinh kiểu nạo. Môi
chất lạnh trong trờng hợp này là R
13
, nhiệt độ sôi khoảng -80
o
C.
Phơng pháp kết tinh mới để thu paraxylol là sử dụng cacbonic lỏng
bay hơi trực tiếp ở nhiệt độ -60
o
C đến -65
o
C.
Phơng pháp phun môi chất lạnh lỏng trực tiếp vào thiết bị kết tinh
cũng đợc sử dụng để sản xuất phân bón hoá học nitrophotphat.

14
Phơng pháp làm lạnh gián tiếp qua một ống xoắn ruột gà, hệ số toả
nhiệt sẽ bị giảm mạnh do các tinh thể bám vào bề mặt trao đổi nhiệt.
Nếu phân phối đều môi chất lạnh lỏng, butan hoặc propan từ phía dới
để làm lạnh trực tiếp thùng kết tinh có tác dụng rất tốt cả về mặt làm
lạnh và cả về mặt kết tinh vì các chất lỏng hoá hơi tạo thành các bọt

phần trăm giây ở nhiệt độ trong phòng. Vì trong khoảng thời gian quá
ngắn đó không có khả năng thải nhiệt cho phản ứng nên ngời ta tiến
hành phản ứng ở nhiệt độ thấp. Ví dụ khi cho phản ứng ở -55
o
C thì thời
gian phản ứng kéo dài đến 01 phút. Nhiệt toả ra từ phản ứng đợc thải
đi chủ yếu nhờ bay hơi amôniắc. Amôniắc đóng vai trò chất dung môi
trong thùng phản ứng. Ngoài ra, thùng phản ứng còn đợc làm 2 vỏ và
từ ngoài thùng đợc làm lạnh bằng amôniắc.
Trong công nghệ sản xuất cao su tổng hợp ngời ta cũng đa thẳng
môi chất lạnh vào thùng phản ứng và tuỳ theo sản phẩm ra mà yêu cầu
nhiệt độ lạnh khác nhau trong thùng phản ứng. Ví dụ khi polyme hoá
hỗn hợp isobutylen và isobutylen-isopren ngời ta cho etylen lỏng
chảy vào thùng phản ứng. Trong quá trình polyme hoá êtylen lỏng bay

15
hơi và duy trì nhiệt độ cần thiết của phản ứng ở nhiệt độ khoảng -
100
o
C. Hơi êtylen đợc một máy lạnh hoá lỏng trở lại và làm sạch qua
chng cất. Thiết bị hoá lỏng etylen thờng sử dụng propan làm môi
chất lạnh.
Trong các trờng hợp khác, thùng phản ứng chỉ cần đợc làm lạnh
từ ngoài bằng amôniắc lỏng sôi trong thùng hai vỏ.
Khi polyme hoá ở nhiệt độ thấp, các tính chất của sản phẩm đợc
cải thiện. Ví dụ sợi nhân tạo PVC không bị co ngót ở trong nớc nóng
khi polyme hoá ở -20 đến -60
o
C


o
C và có nhiệt lợng
lớn hơn hẳn khí thành phố. Vì không để lại cặn khi cháy, khí thiên
nhiên đợc coi là nhiên liệu rất thích hợp cho các động cơ đốt trong.
Các nguồn khí mỏ đợc tìm thấy ở nhiều nớc trên thế giới. Từ nơi
khai thác trên biển, khí mỏ đợc đa vào đất liền đến các nới tiêu thụ
bằng đờng ống. Để vận chuyển bằng đờng biển khí cần đợc hoá
lỏng nhờ làm lạnh.
Do khí thiên nhiên có áp suất rất cao khi khai thác từ các mũi khoan
nên có thể dãn nở trong ống xoắn để sản xuất lạnh mà không tốn kém
gì.

16