二氧化碳回收装置的不凝气的压力能回收系统的制作方法

1.本实用新型涉及气体生产领域，具体涉及一种二氧化碳回收装置的不凝气的压力能回收系统。


背景技术：

2.二氧化碳(carbon dioxide)，化学式为co2，常温常压下是一种无色无味或无色无嗅而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03％
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0.04％)。在物理性质方面，二氧化碳的熔点为
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56.6℃，沸点为
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78.5℃，密度比空气密度大(标准条件下)，溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高(2000℃时仅有1.8％分解)，不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。二氧化碳主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。
3.目前，随着科技的告诉发展，二氧化碳得到了越来越多的应用，例如，气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的ph控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂，在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件。液体二氧化碳用作致冷剂，飞机、导弹和电子部件的低温试验，提高油井采收率，橡胶磨光以及控制化学反应，也可用作灭火剂。固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品，在许多工业加工中作为冷冻剂，例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。进入20世纪90年代以后，随着我国高新技术的快速发展，集成电路(ic)、发光二极管(led)、太阳能电池(solar cell)、光导纤维(light
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guide fiber)等高新领域都获得迅猛发展。上述高新领域产品的生产过程中，从芯片的生长到最后器件的封装，几乎每一步、每一个环节都离不开高纯(电子级)气体，才能保证制造出性能可靠的各种器件。其中高纯(电子级)二氧化碳主要用于激光切割机的激光气体、电子工业、反应堆气体冷却剂、医学的临界萃取、半导体制造中氧化、扩散，化学气相淀积，超临界清洗气体等领域。
4.现有技术中，二氧化碳是根据不同的原料气逐步进行提纯的，对于一些二氧化碳浓度低的原料气(例如二氧化碳浓度小于50％，也称为二氧化碳不凝气)，可能会因为能耗和成本问题不予采用，例如，在煤化工中，这种低浓度的二氧化碳原料气的产量非常大，若是直接排放的话，不仅造成巨大的资源浪费，而且还会存在环保问题。因此，如何利用这部分的资源，成了本另一亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种二氧化碳回收装置的不凝气的压力能回收系统。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种二氧化碳回收装置的不凝气的压力能回收系统，包括换热器、气液分离器、节流阀、膨胀机，
7.所述换热器具有至少4条流道，其中，第一流道走的是原料气，第二流道走的是第一物料流，第三流道走的是第二物料流，第四流道走的是第三物料流，
8.所述原料气经过换热器后进入所述气液分离器；从所述气液分离器的顶部分离出的物料即为所述第一物料流，从所述气液分离器的底部分离出的物料即为所述第三物料流；
9.所述第一物料流经过所述换热器后，经过所述膨胀机的膨胀端，然后变为所述第二物料流再次经过所述换热器；
10.所述第三物料流经过所述节流阀降压后经过所述换热器，然后经过所述膨胀机的压缩端作为二氧化碳原料气。
11.优选的，所述第二物料流再次经过所述换热器之后，成为可排放的低含量的二氧化碳不凝气。
12.优选的，所述低含量的二氧化碳不凝气中，二氧化碳的体积含量小于等于23％。
13.优选的，所述低含量的二氧化碳不凝气的压力为0.10～0.14mpa，温度为
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28～
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22℃。进一步优选的，所述低含量的二氧化碳不凝气的压力为0.12mpa。
14.优选的，所述原料气为二氧化碳不凝气。即在煤化工工艺中的低浓度的二氧化碳原料气。
15.优选的，所述二氧化碳不凝气中，二氧化碳的体积含量为45～55％。
16.优选的，所述二氧化碳不凝气中，二氧化碳的体积含量为50％。
17.优选的，所述二氧化碳原料气与二氧化碳捕集装置连接。
18.优选的，进入所述换热器第一流道的原料气的压力为2.8～3.2mpa，温度为
‑
28～
‑
22℃。
19.优选的，所述二氧化碳原料气中，二氧化碳的体积含量为90～99％。
20.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
21.1.本实用新型新设计了一种新的二氧化碳回收装置的不凝气的压力能回收系统，利用膨胀机将二氧化碳回收装置的不凝气的压力能以及膨胀后的不凝气的冷量回收，从而充分利用了这部分能量；
22.2.本实用新型将膨胀后的不凝气的冷量用于原料气的冷却，提高了二氧化碳的产品提取率；
23.3.实验证明：采用本实用新型的回收系统，采用初始的原料气中的二氧化碳的体积含量为50％，而最终从膨胀机的压缩端出来的二氧化碳原料气中的二氧化碳的体积含量为90～99％，可有起到良好的富集二氧化碳的功能；
24.4.本实用新型的结构简单，整个系统比较精简，因而成本较低，而且，通过精巧的设计，大大节约了能耗，进一步降低了成本，适于实用。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例一的系统示意图。
26.其中，1、换热器；2、气液分离器；3、节流阀；4、膨胀机的膨胀端；5、膨胀机的压缩端。
具体实施方式
27.结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
28.实施例一
29.参见图1所示，一种二氧化碳回收装置的不凝气的压力能回收系统，包括换热器1、气液分离器2、节流阀3、膨胀机，
30.所述换热器具有至少4条流道，其中，第一流道走的是原料气，第二流道走的是第一物料流，第三流道走的是第二物料流，第四流道走的是第三物料流，
31.所述原料气经过换热器后进入所述气液分离器；从所述气液分离器的顶部分离出的物料即为所述第一物料流，从所述气液分离器的底部分离出的物料即为所述第三物料流；
32.所述第一物料流经过所述换热器后，经过所述膨胀机的膨胀端4，然后变为所述第二物料流再次经过所述换热器；
33.所述第三物料流经过所述节流阀降压后经过所述换热器，然后经过所述膨胀机的压缩端5作为二氧化碳原料气。
34.本实施例中，所述第二物料流再次经过所述换热器之后，成为可排放的低含量的二氧化碳不凝气。所述低含量的二氧化碳不凝气中，二氧化碳的体积含量为23％。
35.所述低含量的二氧化碳不凝气的压力为0.12mpa，温度为
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24℃。
36.本实施例中，所述原料气为二氧化碳不凝气。即在煤化工工艺中的低浓度的二氧化碳原料气。所述二氧化碳不凝气中，二氧化碳的体积含量为50％。进入所述换热器第一流道的原料气的压力为3.0mpa，温度为
‑
25℃。
37.本实施例中，所述二氧化碳原料气中，二氧化碳的体积含量为95％。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。