一种高纯二氧化碳的制备方法及制备装置与流程

文档序号:20275371发布日期:2020-04-03 19:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高纯二氧化碳的制备方法,其特征在于:所述制备方法步骤如下,

将碳酸盐或者碳酸氢盐与酸液反应,生成的co2粗品气体先在0℃~-50℃下使co2粗品气体中的水分冷凝成液体以除去水分,再在-60℃~-75℃下使co2粗品气体中的co2气体冷凝成液体以除去未被液化的空气及其他气体杂质,再将液化后的co2液体进行精馏,收集精馏纯化后的二氧化碳;

其中,精馏的工艺参数如下:精馏塔塔顶温度为-20℃~-10℃,塔釜温度温度为-10℃~-0℃,塔顶与塔釜温差不小于5℃,塔内压力为1mpa~5mpa,回流比为3~15。

2.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化碳的制备方法,其特征在于:碳酸盐以及碳酸氢盐的纯度达到电子级。

3.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化碳的制备方法,其特征在于:碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠或碳酸钾,碳酸氢盐为碳酸氢锂、碳酸氢钠或碳酸氢钾。

4.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化碳的制备方法,其特征在于:酸液为三氟甲磺酸、双三氟甲磺酰亚胺酸、双氟磺酰亚胺酸或硫酸。

5.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化碳的制备方法,其特征在于:在0℃~-50℃处理除去水分后,co2粗品气体中水分含量降至20ppm以下。

6.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化碳的制备方法,其特征在于:精馏塔内部的填料选用材质为不锈钢的鲍尔环、矩鞍环、拉西环或θ环。

7.一种采用权利要求1至6任一项所述方法制备高纯二氧化碳的装置,其特征在于:所述装置包括co2反应釜、一级冷却器、二级冷却器、冷阱ⅰ、精馏塔、冷阱ⅱ以及储罐;

co2反应釜上设有碳酸盐/碳酸氢盐加料口、酸液加料口和出气口;

冷阱ⅰ和冷阱ⅱ上分别设有进气口、排空口和出液口;

一级冷却器和二级冷却器是两个温度不同的冷却器,一级冷却器的温度高于二级冷却器的温度;

co2反应釜的出气口与一级冷却器的进气口连接,一级冷却器的出气口与二级冷却器的进气口连接,二级冷却器的出气口与冷阱ⅰ的进气口连接,冷阱ⅰ的出液口与精馏塔下部的进料口连接,精馏塔上部的出气口与冷阱ⅱ的进气口连接,冷阱ⅱ的出液口与储罐连接。

8.根据权利要求7所述的制备高纯二氧化碳的装置,其特征在于:一级冷却器的温度为0℃~-20℃,二级冷却器的温度为-30℃~-50℃。

9.根据权利要求7所述的制备高纯二氧化碳的装置,其特征在于:冷阱ⅱ的温度为-60℃~-75℃。

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