专利名称：高纯液体二氧化碳提纯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高纯度液体二氧化碳的制备装置，尤其是高纯液体二氧化碳的提纯装置，适用于生产食品级等高纯度液体二氧化碳的场合。
背景技术：
目前，工业上二氧化碳的提纯方法主要有溶剂吸收法、变压吸附法、膜分离法、压缩冷凝法等，这些方法在具体使用中各有优缺点。例如，溶剂吸收法主要是根据气源条件选用一种或几种吸收液，吸收气源中的二氧化碳，然后从吸收液中解析二氧化碳，适用于处理气体中二氧化碳浓度较低的气源，分离效果较好，但该工艺投资费用大，能耗高，分离回收成本高。压缩冷凝法也是工业上常用的二氧化碳提纯方法，该方法将二氧化碳原料气加压至2MPa以上，然后净化、脱硫干燥，再用制冷剂将压缩气体冷却至_25°C左右使之液化，再进行精馏提纯，此方法可以有效地除去原料气中存在的N2、CO、H2, CH4, O2等轻组分杂质，也 可以得到高纯度的液态二氧化碳，但该方法无法除去原料气中存在的醇、酮、醛、芳香烃等重组分杂质。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供一种稳定可靠、产品纯度高、节能降耗的高纯液体二氧化碳提纯装置。为实现以上发明目的，本实用新型采用以下技术方案高纯液体二氧化碳提纯装置，包含预冷器I、液化精馏塔2、回流罐3 ;预冷器I包含第一顶部出气口 11、第一排放口 12、第一底部进气口 13、第一下部进液口 14、第一上部出气口 15 ;液化精馏塔2包含制冷剂出口 21、制冷剂进口 22、第二中部进气口 23、第二下部进气口 24、第二底部出液口 25、第二上部进液口 26、第二上部出液口 27 ;回流罐3包含第三放空口 31、第三上部进液口 32、第三底部出液口 33 ;预冷器I的第一顶部出气口 11与液化精馏塔2的第二中部进气口 23连通，预冷器I的第一上部出气口 15与液化精馏塔2的第二下部进气口 24连通，预冷器I的第一下部进液口 14与液化精馏塔2的第二底部出液口 25连通；液化精馏塔2的第二上部进液口 26与回流罐3的第三底部出液口 33连通，液化精馏塔2的第二上部出液口 27与回流罐3的第三上部进液口 32连通。作为上述技术方案的一个较好的实例，所述的液化精馏塔2上的第二上部出液口27、第二上部进液口 26、第二中部进气口 23、第二下部进气口 24从上往下依次排列。作为上述技术方案的另一个较好的实例，所述的第一排放口 12位于预冷器I的下部，所述的第三放空口 31位于回流罐3的顶部，所述的液化精馏塔2顶部的制冷剂出口 21位于制冷剂进口 22的上部。本实用新型的有益效果是，液化精馏塔2内的液体二氧化碳与气体二氧化碳逆向将触，传质传热后将二氧化碳气体中的重组分杂质液化分离，并与液体二氧化碳一起从液化精馏塔2的底部排出；回流罐3上设置放空口可以除去不易被液化的N2、CO、H2, CH4等轻组分杂质；预冷器I上的排放口可以除去醇、酮、醛、芳香烃等重组分杂质；此外，预冷器
1、回流罐3中放空出来的二氧化碳可以用于原料气除湿、干燥器中的干燥剂再生等其它工序。使用本装置制备高纯度液体二氧化碳时，装置稳定可靠，二氧化碳产品纯度高，系统节能降耗。
附图I是高纯液体二氧化碳提纯装置结构示意图。
具体实施方式
在附图所示的实施例中，高纯液体二氧化碳提纯装置包含预冷器I、液化精馏塔
2、回流罐3;预冷器I包含第一顶部出气口 11、第一排放口 12、第一底部进气口 13、第一下部进液口 14、第一上部出气口 15，其中第一排放口 12位于预冷器I的下部，以利于含有醇、酮、醛、芳香烃等重组分杂质的液体二氧化碳的排出；液化精馏塔2包含制冷剂出口 21、制冷剂进口 22、第二中部进气口 23、第二下部进气口 24、第二底部出液口 25、第二上部进液口26、第二上部出液口 27，第二上部出液口 27、第二上部进液口 26、第二中部进气口 23、第二下部进气口 24在液化精馏塔2上从上到下依次排列，液化精馏塔2顶部的制冷剂出口 21位于制冷剂进口 22的上部；回流罐3包含第三放空口 31、第三上部进液口 32、第三底部出液口 33，第三放空口 31位于回流罐3的顶部；预冷器I的第一顶部出气口 11与液化精馏塔2的第二中部进气口 23连通，预冷器I的第一上部出气口 15与液化精馏塔2的第二下部进气口 24连通，预冷器I的第一下部进液口 14与液化精馏塔2的第二底部出液口 25连通；液化精馏塔2的第二上部进液口 26与回流罐3的第三底部出液口 33连通，液化精馏塔2的第二上部出液口 27与回流罐3的第三上部进液口 32连通。经预处理后的二氧化碳原料气由预冷器I的第一底部进气口 13进入预冷器1，经预冷器I冷却后由第一顶部出气口 11、第二中部进气口 23进入液化精馏塔2中；在液化精馏塔2内由预冷器I进入的气态二氧化碳与回流罐3中经第三底部出液口 33、第二上部进液口 26回流入液化精馏塔2内的液态二氧化碳逆向接触，传质传热，除去气态二氧化碳中的醇、酮、醛、芳香烃等重组分杂质，分离出的重组分杂质与液态二氧化碳混合进入液化精馏塔2的底部，并从第二底部出液口 25、第一下部进液口 14进入预冷器I中，与由第一底部进气口 13进入预冷器I的二氧化碳原料气换热并预冷二氧化碳原料气，预冷二氧化碳原料气后的气态二氧化碳经第一上部出气口 15、第二下部进气口 24重新进入液化精馏塔2的下部，并在液化精馏塔2内由下往上流动；预冷二氧化碳原料气后的液态二氧化碳和重组分杂质由第一排放口 12排出，进入后续工序处理。在液化精馏塔2的顶部设有冷凝器，制冷剂出口 21位于制冷剂进口 22的上方。分离重组分杂质后的气态二氧化碳由下往上流动，通过顶部引气管引入到液化精馏塔2中的顶部冷凝器的上方，并在冷凝器中由上往下流动，与制冷剂形成逆向流动。经冷凝器冷凝成的液态二氧化碳由第二上部出液口 27、第三上部进液口 32进入回流罐3中，随液态二氧化碳一同流入回流罐3中的未被液化的轻组分杂质，如N2、CO、H2, CH4等由第三放空口 31放空。放空轻组分杂质后的一部分液态二氧化碳经第三底部出液口 33、第二上部进液口 26进入液化精馏塔2中，另一部分经第三底部出液口 33进入后续的工艺设备。[0013]使用本装置可以有效去除传统工艺中很难去除的醇、酮、醛、芳香烃等重组分杂质，确保了生产出来的高纯度二氧化碳质量稳定，而 且具有操作方便、能耗低、二氧化碳回收率高、设备投资少等优点。
权利要求1.高纯液体二氧化碳提纯装置，包含预冷器(I)、液化精馏塔(2)、回流罐(3);预冷器(1)包含第一顶部出气口(11)、第一排放口(12)、第一底部进气口(13)、第一下部进液口(14)、第一上 部出气口(15);液化精馏塔(2)包含制冷剂出口(21)、制冷剂进口(22)、第二中部进气口(23)、第二下部进气口(24)、第二底部出液口(25)、第二上部进液口(26)、第二上部出液口(27);回流罐(3)包含第三放空口(31)、第三上部进液口(32)、第三底部出液口(33);其特征在于预冷器(I)的第一顶部出气口(11)与液化精馏塔(2)的第二中部进气口(23)连通，预冷器(I)的第一上部出气口(15)与液化精馏塔(2)的第二下部进气口(24)连通，预冷器(I)的第一下部进液口(14)与液化精馏塔(2)的第二底部出液口(25)连通；液化精馏塔(2)的第二上部进液口(26)与回流罐(3)的第三底部出液口(33)连通，液化精馏塔(2)的第二上部出液口(27)与回流罐(3)的第三上部进液口(32)连通。
2.根据权利要求I所述的高纯液体二氧化碳提纯装置，其特征在于所述的液化精馏塔(2)上的第二上部出液口(27)、第二上部进液口(26)、第二中部进气口(23)、第二下部进气口(24)从上到下依次排列。
3.根据权利要求I所述的高纯液体二氧化碳提纯装置，其特征在于所述的第一排放口(12)位于预冷器⑴的下部，所述的第三放空口(31)位于回流罐(3)的顶部，所述的液化精馏塔(2)顶部的制冷剂出口(21)位于制冷剂进口(22)的上部。
专利摘要本实用新型公开了一种高纯液体二氧化碳提纯装置，包含预冷器(1)、液化精馏塔(2)、回流罐(3)；预冷器(1)的第一顶部出气口(11)与液化精馏塔(2)的第二中部进气口(23)连通，预冷器(1)的第一上部出气口(15)与液化精馏塔(2)的第二下部进气口(24)连通，预冷器(1)的第一下部进液口(14)与液化精馏塔(2)的第二底部出液口(25)连通；液化精馏塔(2)的第二上部进液口(26)与回流罐(3)的第三底部出液口(33)连通，液化精馏塔(2)的第二上部出液口(27)与回流罐(3)的第三上部进液口(32)连通；适用于生产食品级等高纯度液体二氧化碳的场合，具有产品二氧化碳的纯度高、质量稳定可靠、设备节能降耗等优点。
文档编号C01B31/20GK202729810SQ20122040418
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者沈建冲, 徐美南 申请人:杭州快凯高效节能新技术有限公司