一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種提純裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液態(tài)二氧化碳具有廣泛的用途，可以作為一種制冷劑用來(lái)保藏食品，可用于人工降雨，同時(shí)也是一種工業(yè)原料，可用于制純堿、尿素以及汽水等，還可以用于冷卻劑、焊接、鑄造工業(yè)、清涼飲料、滅火劑、碳酸鹽類的制造、殺蟲(chóng)劑等等。雖然液體二氧化碳的用途非常廣泛，但是對(duì)其純度的要求也非常高。目前，二氧化碳的提純方法主要有:溶劑吸收法、變壓吸附法、膜分離法、壓縮冷凝法等，這些方法在具體使用中各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如，溶劑吸收法主要是根據(jù)氣源條件選用一種或幾種吸收液，吸收氣源中的二氧化碳，然后從吸收液中解析二氧化碳，適用于處理氣體中二氧化碳濃度較低的氣源，分離效果較好，但該工藝投資費(fèi)用大，能耗高，分離回收成本高。壓縮冷凝法也是一種常用的提純方法，該方法將二氧化碳原料氣加壓至2MPa以上，然后凈化脫硫干燥，再用制冷劑將壓縮氣體冷卻至零下25攝氏度左右使之液化，在進(jìn)行精餾提純，此方法可以有效的去除原料其中存在的氮?dú)?、一氧化碳、氫氣、甲烷、氧氣等輕組分雜質(zhì)，也可以得到高純度的液態(tài)二氧化碳，但該無(wú)法有效去除醇、酮、醛等重組分雜質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種穩(wěn)定可靠、產(chǎn)品純度高、節(jié)能降耗的高純度液體二氧化碳提純裝置。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，包括脫硫器、加熱器、提純塔、蒸發(fā)冷凝器以及液體二氧化碳儲(chǔ)罐，所述提純塔包括塔體，所述塔體上設(shè)有進(jìn)口，所述塔體底部設(shè)有出口，所述塔體頂部設(shè)有排氣口，所述排氣口與出口之間由上往下依次分布有冷凝器、第一填料層、第二填料層、換熱器，所述進(jìn)口位于所述第一填料層與第二填料層之間，所述塔體上還設(shè)有與所述換熱器相連通的換熱介質(zhì)進(jìn)口與換熱介質(zhì)出口，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口與所述加熱器的出口相連通，所述加熱器的進(jìn)口與所述脫硫器的出口相連通，所述換熱介質(zhì)出口與所述蒸發(fā)冷凝器的進(jìn)口相連通，所述蒸發(fā)冷凝器的出口與所述進(jìn)口相連通，所述出口與液體二氧化碳儲(chǔ)罐相連通。
[0005]進(jìn)一步，所述第一填料層與第二填料層均為不銹鋼金屬壓延波紋填料。
[0006]進(jìn)一步，所述第一填料層的高度低于所述第二填料層的高度。
[0007]進(jìn)一步，所述冷凝器為列管式冷凝器。
[0008]進(jìn)一步，所述換熱器為排管式換熱器。
[0009]進(jìn)一步，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口位于換熱介質(zhì)出口上方。
[0010]原料氣從脫硫器進(jìn)口進(jìn)入脫硫器內(nèi)進(jìn)行脫硫處理，從而去除原料氣中存在的微量無(wú)機(jī)硫以及其他微量有害雜質(zhì)，然后進(jìn)到加熱器中，加熱器內(nèi)通入氧氣進(jìn)行燃燒以此除去碳?xì)浠衔铮瑥亩玫礁邷貧鈶B(tài)二氧化碳與水蒸氣混合氣體，該混合氣體通過(guò)換熱介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入換熱器內(nèi)，并從換熱介質(zhì)出口流到冷凝蒸發(fā)器內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷卻后變成液態(tài)二氧化碳，然后進(jìn)入提純塔內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步提純，液態(tài)二氧化碳流進(jìn)第二填料層內(nèi)，并與被換熱器加熱上升的氣體二氧化碳進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，氣態(tài)二氧化碳通過(guò)冷凝器變成液態(tài)二氧化碳回落并與進(jìn)入進(jìn)入第一填料層的氣態(tài)二氧化碳進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，液態(tài)二氧化碳利用其自身的重力在塔內(nèi)自回流，不凝性氣體與少量為液化的氣態(tài)二氧化碳從排氣口排出，高純度的液體二氧化碳從出口流出并進(jìn)入液體二氧化碳儲(chǔ)罐。
[0011]所述脫硫器、加熱器、蒸發(fā)冷凝器以及液體二氧化碳儲(chǔ)罐等屬于現(xiàn)有技術(shù)，不在
--贅述。
[0012]本實(shí)用新型得到的一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，其技術(shù)效果是:通過(guò)脫硫器、加熱器、提純塔等可以有效的去除無(wú)機(jī)硫、碳?xì)浠衔镆约安荒詺怏w，得到的液體二氧化碳純度高，生產(chǎn)穩(wěn)定；并且通過(guò)加熱器產(chǎn)生的熱量作為換熱器的熱量介質(zhì)，能有效的起到節(jié)能降耗。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，包括脫硫器
1、加熱器2、提純塔、蒸發(fā)冷凝器4以及液體二氧化碳儲(chǔ)罐5，所述提純塔包括塔體3，所述塔體3上設(shè)有進(jìn)口 31，所述塔體3底部設(shè)有出口 32，所述塔體3頂部設(shè)有排氣口 33，所述排氣口 33與出口 32之間由上往下依次分布有冷凝器34、第一填料層35、第二填料層36、換熱器37，所述進(jìn)口 31位于所述第一填料層35與第二填料層36之間，所述塔體3上還設(shè)有與所述換熱器37相連通的換熱介質(zhì)進(jìn)口 38與換熱介質(zhì)出口 39，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口 38與所述加熱器2的出口相連通，所述加熱器2的進(jìn)口與所述脫硫器I的出口相連通，所述換熱介質(zhì)出口 39與所述蒸發(fā)冷凝器4的進(jìn)口相連通，所述蒸發(fā)冷凝器4的出口與所述進(jìn)口 31相連通，所述出口 32與液體二氧化碳儲(chǔ)罐5相連通。
[0016]本實(shí)施例中，所述第一填料層35與第二填料層36均為不銹鋼金屬壓延波紋填料，所述第一填料層35的高度低于所述第二填料層36的高度。
[0017]本實(shí)施例中，所述冷凝器34為列管式冷凝器，所述換熱器37為排管式換熱器。
[0018]本實(shí)施例中，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口 38位于換熱介質(zhì)出口 39上方。
[0019]原料氣從脫硫器進(jìn)口進(jìn)入脫硫器I內(nèi)進(jìn)行脫硫處理，從而去除原料氣中存在的微量無(wú)機(jī)硫以及其他微量有害雜質(zhì)，然后進(jìn)到加熱器2中，加熱器2內(nèi)通入氧氣進(jìn)行燃燒以此除去碳?xì)浠衔?，從而得到高溫氣態(tài)二氧化碳與水蒸氣混合氣體，該混合氣體通過(guò)換熱介質(zhì)進(jìn)口 38進(jìn)入換熱器37內(nèi)，并從換熱介質(zhì)出口 39流到冷凝蒸發(fā)器4內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷卻后變成液態(tài)二氧化碳，然后進(jìn)入提純塔內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步提純，液態(tài)二氧化碳流進(jìn)第二填料層36內(nèi)，并與被換熱器37加熱上升的氣體二氧化碳進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，氣態(tài)二氧化碳通過(guò)冷凝器34變成液態(tài)二氧化碳回落并與進(jìn)入進(jìn)入第一填料層35的氣態(tài)二氧化碳進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，液態(tài)二氧化碳利用其自身的重力在塔內(nèi)自回流，不凝性氣體與少量為液化的氣態(tài)二氧化碳從排氣口 33排出，高純度的液體二氧化碳從出口 32流出并進(jìn)入液體二氧化碳儲(chǔ)罐5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，包括脫硫器、加熱器、提純塔、蒸發(fā)冷凝器以及液體二氧化碳儲(chǔ)罐，其特征在于:所述提純塔包括塔體，所述塔體上設(shè)有進(jìn)口，所述塔體底部設(shè)有出口，所述塔體頂部設(shè)有排氣口，所述排氣口與出口之間由上往下依次分布有冷凝器、第一填料層、第二填料層、換熱器，所述進(jìn)口位于所述第一填料層與第二填料層之間，所述塔體上還設(shè)有與所述換熱器相連通的換熱介質(zhì)進(jìn)口與換熱介質(zhì)出口，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口與所述加熱器的出口相連通，所述加熱器的進(jìn)口與所述脫硫器的出口相連通，所述換熱介質(zhì)出口與所述蒸發(fā)冷凝器的進(jìn)口相連通，所述蒸發(fā)冷凝器的出口與所述進(jìn)口相連通，所述出口與液體二氧化碳儲(chǔ)罐相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，其特征在于:所述第一填料層與第二填料層均為不銹鋼金屬壓延波紋填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，其特征在于:所述第一填料層的高度低于所述第二填料層的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，其特征在于:所述冷凝器為列管式冷凝器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，其特征在于:所述換熱器為排管式換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，其特征在于:所述換熱介質(zhì)進(jìn)口位于換熱介質(zhì)出口上方。
【專利摘要】一種高純度液態(tài)二氧化碳提純裝置，包括脫硫器、加熱器、提純塔、蒸發(fā)冷凝器以及液體二氧化碳儲(chǔ)罐，提純塔包括塔體，塔體上設(shè)有進(jìn)口，塔體底部設(shè)有出口，塔體頂部設(shè)有排氣口，排氣口與出口之間由上往下依次分布有冷凝器、第一填料層、第二填料層、換熱器，進(jìn)口位于第一填料層與第二填料層之間，塔體上設(shè)有與換熱器相連通的換熱介質(zhì)進(jìn)口與換熱介質(zhì)出口，換熱介質(zhì)進(jìn)口與加熱器相連通，加熱器與脫硫器相連通，換熱介質(zhì)出口與蒸發(fā)冷凝器相連通，蒸發(fā)冷凝器與進(jìn)口相連通，出口與液體二氧化碳儲(chǔ)罐相連通。其技術(shù)效果是：可以有效去除無(wú)機(jī)硫、碳?xì)浠衔锛安荒詺怏w，得到的液體二氧化碳純度高；通過(guò)加熱器產(chǎn)生的熱量作為換熱器的熱量介質(zhì)，節(jié)能降耗。
【IPC分類】C01B31-20
【公開(kāi)號(hào)】CN204417138
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520038744
【發(fā)明人】王華東
【申請(qǐng)人】寧波華東二氧化碳有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日