本發(fā)明涉及二氧化碳提純工藝領域，特別是涉及一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝。

背景技術：

二氧化碳是一種寶貴的資源，可以被廣泛地應用于多種領域，化學合成工業(yè)、機械保護焊接、金屬鑄造加工、農(nóng)業(yè)施肥、果品蔬菜保鮮、啤酒飲料灌裝、石油開采、消防滅火、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)都需要大量二氧化碳。我國二氧化碳的來源非常豐富，但由于回收二氧化碳的措施不利，每年回收再利用的二氧化碳還不足排放量的1％，既造成了大氣的污染，形成可怕的溫室效應，又浪費了寶貴的資源。

現(xiàn)有二氧化碳提純技術中換熱器多采用管殼式，原料氣通過與制冷機組提供的高壓制冷劑節(jié)流得到的低溫低壓制冷劑進行換熱，直至使原料氣液化，并通過提純塔提純，得到食品級二氧化碳。裝置一般為框架結構，設備零散，占地面積大，跑冷量大。管殼式換熱器體積大，冷量損失大，造價高。管殼式換熱器為兩股流（冷流和熱流）換熱，熱端溫差大，換熱效果不好。制冷機組能耗大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝，能夠得到一種能耗低、占地面積小的二氧化碳液化提純冷箱裝置。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝，二氧化碳液化提純裝置包括：液化提純冷箱和再沸器；所述液化提純冷箱內設有塔頂冷凝器、精餾塔、一級液化器、二級液化器、三級液化器和過冷器；所述一級液化器、二級液化器、三級液化器依次連接，二級液化器分別與精餾塔、過冷器和再沸器連接，塔頂冷凝器連接在精餾塔頂部；二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝包括：經(jīng)純化處理及預冷后的原料氣經(jīng)過一級液化器、二級液化器、三級液化器，被逐級冷卻后，原料氣以氣液兩相的狀態(tài)進入精餾塔中，在精餾塔內排除輕組分后進入二級液化器，在二級液化器中加熱蒸發(fā)出雜質后進入過冷器中冷卻成液體產(chǎn)品，送到成品罐中貯存，裝瓶或裝車出廠。

優(yōu)選的，所述一級液化器冷源為氨制冷機組提供的冷量，將原料氣溫度由32℃降低到10℃。

優(yōu)選的，所述二級液化器冷源為精餾塔底部排液提供的冷量，逐步將原料氣降溫到0℃；二級液化器的結構為一臺板式換熱器浸泡在殼體中，二級液化器集合了液化和再生作用。

優(yōu)選的，所述三級液化器冷源為氨制冷機組提供的冷量，進一步將原料氣降溫到-15℃。

優(yōu)選的，所述再沸器為管殼式輔助再沸器，二級液化器換熱面積不夠時，輔助使用。

優(yōu)選的，所述塔頂冷凝器為精餾塔提供回流液，冷源為氨制冷機組提供的冷量。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠得到一種能耗低、占地面積小的二氧化碳液化提純冷箱裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種二氧化碳液化提純裝置的一較佳實施例的結構示意圖。

附圖中各部件的標記如下：1、一級液化器；2、二級液化器；3、三級液化器；4、精餾塔；5、過冷器；6、再沸器；7、塔頂冷凝器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例包括：

一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝，二氧化碳液化提純裝置包括：液化提純冷箱、塔頂廢氣去預冷器、貯氨器、氨氣去氨分器、氨壓縮機和再沸器6；所述液化提純冷箱內設有塔頂冷凝器7、精餾塔4、一級液化器1、二級液化器2、三級液化器3和過冷器5；所述一級液化器1、二級液化器2、三級液化器3依次連接，二級液化器2分別與精餾塔4、過冷器5和再沸器6連接，塔頂冷凝器7連接在精餾塔4頂部；二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝包括：經(jīng)純化處理及預冷后的原料氣經(jīng)過一級液化器1、二級液化器2、三級液化器3，被逐級冷卻后，原料氣以氣液兩相的狀態(tài)進入精餾塔4中，在精餾塔4內排除輕組分后進入二級液化器（此時作再沸器用），在二級液化器2中加熱蒸發(fā)出雜質后得到食品級產(chǎn)品，進入過冷器5中冷卻成液體產(chǎn)品，送到成品罐中貯存，裝瓶或裝車出廠。

所述一級液化器冷源為氨制冷機組提供的冷量，將原料氣溫度由32℃降低到10℃。所述二級液化器冷源為精餾塔底部排液提供的冷量，逐步將原料氣降溫到0℃；二級液化器的結構為一臺板式換熱器浸泡在殼體中，二級液化器集合了液化和再生作用。所述三級液化器冷源為氨制冷機組提供的冷量，進一步將原料氣降溫到-15℃。所述再沸器為管殼式輔助再沸器，二級液化器換熱面積不夠時，輔助使用。所述塔頂冷凝器為精餾塔提供回流液，冷源為氨制冷機組提供的冷量。

本發(fā)明原料氣為低溫甲醇洗裝置排放的尾氣，排放量大，二氧化碳含量高，資源充足而穩(wěn)定，既能減少二氧化碳的排放，還充分利用現(xiàn)有資源創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。液化裝置采用封閉冷箱結構，與以往的多層鋼框架結構相比跑冷大幅減少。冷箱內換熱器形式采用鋁制板翅式，體積小，整套裝置結構緊湊，占地面積小，外形美觀。冷箱內長板式換熱器，熱端溫差控制在小于3℃，減少冷量損失，降低裝置能耗?？紤]到冷箱內換熱器中的氨與凈化氣的溫差限制，采用多個換熱器逐級降溫的方式；采用鋁制板翅式換熱器，換熱效率高，節(jié)能效果顯著。精餾塔的再沸器熱源利用氨制冷機組壓縮機出口的熱氨，冷量大幅回收。制冷機組的能耗大幅降低，與以往技術相比，能耗減少30%。液化提純冷箱內管道進行應力分析，管道布置采用自補償形式，采用了不銹鋼材料。冷箱內閥架、管架、冷箱內設備支吊架采用不銹鋼，增加強度，提高可靠性，降低熱導率。二氧化碳液化提純整套工藝流程計算采用國際先進的ASPEN軟件模擬計算，該軟件經(jīng)有關技術人員將數(shù)十套國內外運行穩(wěn)定的參數(shù)回歸處理，來保證模擬計算結果與實際運行的參數(shù)吻合。選用先進的DCS全自動系統(tǒng)，減少工人勞動強度。使用了調節(jié)閥、在線分析儀等測控組件。除了確保液體設備的正常運行外，還可以在液體設備出現(xiàn)事故停車時提供以下保護措施：所有控制閥門的故障位置處于一個安全的位置，保證設備安全。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。