专利名称：液态二氧化碳中甲烷分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于分离技术领域，具体涉及一种在发酵法低温液态二氧化碳生产过程中甲烷分离装置。
背景技术：
在发酵法低温液态二氧化碳生产过程中，原料气经过压缩、净化、冷冻液化至产品储罐，储罐中的二氧化碳产品往往因甲烷气体含量超标而造成产品不合格。造成这种情况的原因是，原料气中甲烷含量超标或净化装置能力下降引起的。通常解决此问题的办法是增加净化装置的处置能力或在储罐的气相口进行排气处理。具体解决方案是1.更换净化装置的填料；2在液态二氧化碳成品进入成品储罐前，加装分离装置，使液态二氧化碳中的甲烷气体分离出去，当产品储罐中的甲烷气含量超标时，在气相口进行间歇排气，直至产品中甲烷气体含量合格。现有解决方案存在排放量较大，能量浪费较大的弊端，增加产品成本，同时间歇性排气既造成了产品的浪费也不符合低碳环保要求。故寻求一种既能降低产品中甲烷含量又不造成成本升高的操作技术或处理装置是技术人员所要解决的技术难题。
实用新型内容为解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，能量损失小，分离后二氧化碳产品纯度高的液态二氧化碳中甲烷的分离装置。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是该液态二氧化碳中甲烷分离装置，具有成品储罐，所述成品储罐具有瓶颈状的上段，液态二氧化碳的入口位于上段位置， 特征在于所述入口的上、下位置分别由波纹填料进行均布，波纹填料上部设置有列管换热器，成品储罐的顶端设有甲烷气体出口，甲烷气体出口通过管道连接列管换热器的外腔，列管换热器的外腔设有排气口，所述管道上设有节流阀。所述列管换热器具有两个平行设置在成品罐瓶颈状上段的封堵板，在两封堵板之间并列设置多个列管，所述列管与封堵板两侧空间连通。采用上述技术方案的有益效果该液态二氧化碳中甲烷分离装置的工作原理是将成品液态二氧化碳中的甲烷分离出去，将被分离出的含甲烷量较高的气态低温二氧化碳气体进行换热，以充分利用能量，达到提高产品稳定性和能量损失最小化的目标。低温液态二氧化碳从入口进入，经不锈钢波纹填料进行均布，利用甲烷和二氧化碳液化点温度的差异使甲烷气体从液态二氧化碳中析出，含有较高量甲烷的二氧化碳气体上升至装置顶部从 b出口排出，混合气体在上升的过程中，经过列管换热器进行换热，经列管换热器换热后混合气体中低温二氧化碳气体被进一步降温，绝大部分低温气态二氧化碳重新被液化下落至装置底部；从甲烷气体出口排出的混合气体经节流阀节流后作为制冷剂从进入列管换热器后经排气口排出，排出后的气体可作为净化装置再生吹冷气和对二氧化碳气进行与预冷却使用，使排出气体的冷量被完全利用，既达到了提升产品质量，二氧化碳产品纯度由99. 97% 提高到99. 99%，甲烷的含量较稳定在15ppm以下，又达到了节能减排的目的。以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示的液态二氧化碳中甲烷分离装置，具有成品储罐1，成品储罐1内用于储存成品液态二氧化碳2，成品储罐1的底部设有放料口 e，所述成品储罐具有瓶颈状的上段，液态二氧化碳的入口 a位于上段位置，所述入口的上、下位置分别由不锈钢波纹填料 3、4进行均布，波纹填料4上部设置有列管换热器，所述列管换热器具有两个平行设置在成品罐瓶颈状上段的封堵板6，在两封堵板之间并列设置多个列管5，所述列管与封堵板两侧空间连通。成品储罐的顶端设有甲烷气体出口 b，甲烷气体出口 b通过管道连接列管换热器的外腔，列管换热器的外腔设有排气口 d，所述管道上设有节流阀7。
权利要求1.一种液态二氧化碳中甲烷分离装置，具有成品储罐，所述成品储罐具有瓶颈状的上段，液态二氧化碳的入口位于上段位置，特征在于所述入口的上、下位置分别由波纹填料进行均布，波纹填料上部设置有列管换热器，成品储罐的顶端设有甲烷气体出口，甲烷气体出口通过管道连接列管换热器的外腔，列管换热器的外腔设有排气口，所述管道上设有节流阀。
2.根据权利要求1所述的液态二氧化碳中甲烷分离装置，特征在于所述列管换热器具有两个平行设置在成品罐瓶颈状上段的封堵板，在两封堵板之间并列设置多个列管，所述列管与封堵板两侧空间连通。
专利摘要本实用新型公开了一种液态二氧化碳中甲烷分离装置，具有成品储罐，所述成品储罐具有瓶颈状的上段，液态二氧化碳的入口位于上段位置，其中所述入口的上、下位置分别由波纹填料进行均布，波纹填料上部设置有列管换热器，成品储罐的顶端设有甲烷气体出口，甲烷气体出口通过管道连接列管换热器的外腔，列管换热器的外腔设有排气口，所述管道上设有节流阀。与现有技术相比，结构简单，能量损失小，分离后二氧化碳产品纯度高，将被分离出的含甲烷量较高的气态低温二氧化碳气体进行换热，以充分利用能量，达到提高产品稳定性和能量损失最小化的目标。
文档编号C01B31/20GK202054761SQ20112017457
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者吴保明, 曹婉瑜, 毕永伟, 熊显, 苏继超 申请人:河南天冠企业集团有限公司