一种二氧化碳原料气供应装置的制作方法

1.本实用新型涉及化工气体领域，具体涉及一种二氧化碳原料气供应装置。


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％
‑
0.04％)。在物理性质方面，二氧化碳的熔点为
‑
56.6℃，沸点为
‑
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.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，还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂，广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。
4.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。
5.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。
6.超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂，所以在均相反应中有广泛应用。
7.高纯二氧化碳主要用于电子工业，医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气，在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
8.由上可见，二氧化碳是现代工业中不可缺少的基础性支撑源材料。现有技术中，在二氧化碳的制备工艺以及提纯工艺中，经常会涉及到不同压力的二氧化碳气体作为原料气进行供应(有一些是循环气)，于是便形成了双原料气管道供应模式(或多原料气管道供应模式)。现有技术中，针对上述双(多)原料气管道供应模式大多是采取先进入气柜，气体混合后再通向压缩机，通过压缩机压缩到指定压力后送入气体储罐。然而，该原料气供应装置存在如下问题：(1)由于气柜通常为常压(或固定一个气压)，双原料气管道同时进入气柜时，由于不同管道气压相差较大，低压管道可能会出现气量流通不畅的情况；(2)现有的气柜体积大、占地面积大，造价高，且现有的气柜通常为常压，会使压缩机加压所需做功更多，耗电更多。
9.因此，开发一种新的双(多)原料气管道的二氧化碳原料气供应装置，以解决现有
的管道流通不畅的问题，并降低能耗，提高经济效益，这显然具有积极的现实意义。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的是提供一种二氧化碳原料气供应装置，以解决现有的管道流通不畅的问题，并降低能耗，提高经济效益。
11.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种二氧化碳原料气供应装置，包括至少2个原料气供应管道、以及缓冲罐、压缩机和气体储罐；
12.所述原料气供应管道包括低压原料气供应管道和高压原料气供应管道；
13.所述高压原料气供应管道与缓冲罐直接连接；所述低压原料气供应管道通过增压风机与缓冲罐连接；
14.缓冲罐的出口与压缩机的入口连接，压缩机的出口与气体储罐的入口连接。
15.本申请采取在低压原料气供应管道上设置增压风机，将其压力加到与高压原料气供应管道内的压力相近，再进入缓冲罐，在缓冲罐内，两种管路气源混合后进入压缩机；这样可以减少压缩机做功，从而大大降低了耗电量，降低了能耗。
16.优选的，所述增压风机为罗茨风机。
17.优选的，所述低压原料气供应管道依次通过增压风机、冷凝器与缓冲罐连接。冷凝器的作用是对气体进行降温，因为通过增压风机之后，气体会有一定程度的升温，需要降温至指定温度后才可以进入下一环节。
18.优选的，所述原料气供应管道为2个，分别为低压原料气供应管道和高压原料气供应管道。
19.优选的，所述压缩机有至少2个，且并联设置。并联设置的多个压缩机一方面可以增加处理量，另外还可以形成一开一备结构，方便设备维护维修。
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.本实用新型新开发了一种新的二氧化碳原料气供应装置，通过在低压原料气供应管道上设置增压风机，将其压力增加到与高压原料气供应管道内的压力相近，再进入缓冲罐，在缓冲罐内，两种管路气源混合后进入压缩机；这样可以减少压缩机做功，从而大大降低了耗电量，降低了能耗；
22.2.本实用新型采用缓冲罐代替了现有的气柜，相比气柜，缓冲罐体积小、造价低、占地少，而且配合本申请的系统可以达到气柜的功能，取得了积极的的经济效益；
23.3.本实用新型新通过增压风机传送低压原料气供应管道内的气体，将其压力加到与高压原料气供应管道内的压力相近，再进入缓冲罐，从而解决了现有技术中的低压管道流通不畅的问题。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例一的系统示意图。
25.其中，1、高压原料气供应管道；2、低压原料气供应管道；3、增压风机；4、冷凝器；5、缓冲罐；6、压缩机；7、气体储罐。
具体实施方式
26.结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
27.实施例一
28.参见图1，一种二氧化碳原料气供应装置，包括2个原料气供应管道、以及缓冲罐5、压缩机6和气体储罐7；
29.所述原料气供应管道包括低压原料气供应管道2和高压原料气供应管道1；
30.所述高压原料气供应管道与缓冲罐直接连接；所述低压原料气供应管道通过增压风机3与缓冲罐连接；
31.缓冲罐的出口与压缩机的入口连接，压缩机的出口与气体储罐的入口连接。所述低压原料气供应管道依次通过增压风机3、冷凝器4与缓冲罐5连接。
32.本申请采取在低压原料气供应管道上设置增压风机，将其压力加到与高压原料气供应管道内的压力相近，再进入缓冲罐，在缓冲罐内，两种管路气源混合后进入压缩机；这样可以减少压缩机做功，从而大大降低了耗电量，降低了能耗。
33.优选的，所述增压风机为罗茨风机。
34.具体实施步骤如下：
35.(1)φ300低压管道压力0.6bar、气量3500nm3/h co2气源通过罗茨风机将其压力加到1.4bar，与φ500高压管路压力1.4bar、气量3000
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6500nm3/h气源混合进入缓冲罐，在缓冲罐中混合均匀后送入二氧化碳压缩机；
36.罗茨风机为变频可调功率电机，可根据气量、压力等调整负荷，保持缓冲罐压力稳定在1.4bar左右，使二氧压缩机保持最佳工作效率，起到节能功效；
37.(2)二氧压缩机在入口压力为1.4bar时为最佳负荷气量，此时工作效率最高，单位能耗最低；二氧化碳压缩机压缩后的气体送入气体储罐。
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。