一种食品级二氧化碳生产工艺中甲醇去除装置的制作方法

文档序号:15227549发布日期:2018-08-21 18:47阅读:349来源:国知局

本实用新型涉及气体纯化领域,具体涉及一种食品级二氧化碳生产工艺中甲醇去除装置。



背景技术:

随着现代工业的迅猛发展,人类对煤、油、天然气等含碳化合物燃料的大规模使用,以及大面积森林火灾和绿色植物的破坏,导致大气中CO2的浓度逐年增加。联合国政府间气候变化小组(IPCC)在2001年第三份评估报告中指出:在过去的二十世纪里,地球表面温度上升了0.4℃~0.8℃,过去的二十年是上个世纪温度最高的时期。根据IPCC温室气体排放方案特别报告(SRES)中的排放方案,碳循环模式预测2100年大气中的CO2浓度可达到540×10-6~970×10-6,与1750年的280×10-6相比提高了90%-250%。温室气体包括氯氟烃(CFCS)、水蒸气(H2O)、甲烷(CH4)、低空臭氧、氮氧化物(NOX)和二氧化碳(CO2)。而二氧化碳是最主要的温室气体,其含量增加对增强温室效应的贡献大约为67%。

CO2排放与经济发展水平密切相关。据世界银行统计,世界三大经济体(美国、欧盟和日本)的CO2排放量占到全球总量的45%。而伴随国民经济的快速增长,中国的CO2排放也一路飚升,在过去15年中,以年均5%的速度持续增加。目前,已占到全球排放总量的20%以上,成为仅次于美国的世界第二大CO2排放国。而国际能源署最新发布的报告预测,自2012年以后,中国已经超过美国,成为世界第一排放大国。

1998年,中国以发展中国家的身份签署《京都议定书》,2002年核准了这一议定书。按《京都议定书》规定,发展中国家没有减排义务,所以《京都议定书》的生效,并没有给当时以及现在的中国带来切实的压力。但《京都议定书》在2012年失效,到时候我国再不受该协议照顾和保护,必须要尽减排义务,这样就会对相关行业产生巨大影响。近几年随着我国经济迅速发展,对能源需求有增无减,确实也造成了CO2排放量难以控制的局面。因此我国进行控制和减缓化工生产中CO2排放的工作,对于解决全球变暖和温室效应问题具有重要意义。

二氧化碳是一种宝贵的资源,可以被广泛地应用于多种领域:化学合成工业、机械保护焊接、金属铸造加工、农业施肥、果品蔬菜保鲜、啤酒饮料灌装、石油开采、消防灭火、医药卫生等行业都需要大量二氧化碳。我国二氧化碳的来源非常丰富,但由于回收二氧化碳的措施不利,每年回收再利用的二氧化碳还不足排放量的1%,世界范围内每年排放到大气中的二氧化碳大约有200亿吨左右,既造成了大气的污染,形成可怕的温室效应,又浪费了宝贵的资源。

因此,如何提取高纯度的食品级二氧化碳,并去除其中的甲醇,以提高其使用安全性是本领域技术人员所要解决的技术难题。



技术实现要素:

本实用新型的发明目的是提供一种食品级二氧化碳生产工艺中甲醇去除装置。

为达到上述发明目的,本实用新型采用的技术方案是:一种食品级二氧化碳生产工艺中甲醇去除装置,其包括至少一组甲醇吸附床、以及液氮罐和气体纯化器,所述甲醇吸附床的生产线管路的入口外接干燥后的二氧化碳管路,所述甲醇吸附床的生产线管路的出口外接精馏塔的入口,所述甲醇吸附床的再生气管路的入口经气体纯化器连接到液氮罐的出口,所述甲醇吸附床的再生气管路的出口为放空端,所述液氮罐和气体纯化器之间外接精馏塔塔顶不凝气管路。

优选地,所述甲醇吸附床设有一组。

优选地,所述甲醇吸附床包括并联设置的第一甲醇吸附柱和第二甲醇吸附柱。

优选地,所述甲醇吸附床的生产线管路的入口处设有第一干路阀门,所述第一甲醇吸附柱的生产线管路的入口处设有第一支路阀门,所述第一甲醇吸附柱的生产线管路的出口处设有第二支路阀门,所述第二甲醇吸附柱的生产线管路的入口处设有第三支路阀门,所述第二甲醇吸附柱的生产线管路的出口处设有第四支路阀门;

所述液氮罐的出口处设有第二干路阀门,所述液氮罐和气体纯化器之间外接精馏塔塔顶不凝气管路处设有第三干路阀门,所述第一甲醇吸附柱的再生气管路的入口处设有第五支路阀门,所述第一甲醇吸附柱的再生气管路的出口处设有第六支路阀门,所述第二甲醇吸附柱的再生气管路的入口处设有第七支路阀门,所述第二甲醇吸附柱的再生气管路的出口处设有第八支路阀门。

优选地,所述放空端还设有第四干路阀门。

优选地,所述甲醇吸附床的生产线管路的入口处还设有第一压力表,所述气体纯化器的出口处还设有第二压力表。

本实用新型的工作原理为:本实用新型在使用时,干燥处理后的二氧化碳进入吸附床中进行甲醇、氨气吸附,之后输送到精馏塔中,其中,吸附床包括第一吸附柱和第二吸附柱,一个吸附柱处于使用状态,一个吸附柱处于备用状态,通过合理控制各阀门,实现一个吸附柱工作时,对另一个吸附柱进行再生。

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:

1.本实用新型通过设置甲醇吸附床出去二氧化碳气体中含有的甲醇、氨气等,且甲醇吸附床包括第一吸附柱和第二吸附柱,能够配合液氮罐和气体纯化器以及合理控制各阀门开关实现在一个吸附柱工作时,对另一个吸附柱进行再生;

2.本实用新型结构简单,使用方便,有利于保证生产的可持续性,适于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

其中:1、液氮罐;2、气体纯化器;3、第一甲醇吸附柱;4、第二甲醇吸附柱;5、第一干路阀门;6、第一支路阀门;7、第二支路阀门;8、第三支路阀门;9、第四支路阀门;10、第二干路阀门;11、第三干路阀门;12、第五支路阀门;13、第六支路阀门;14、第七支路阀门;15、第八支路阀门;16、第四干路阀门;17、第一压力表;18、第二压力表。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:

实施例一:

参见图1所示,一种食品级二氧化碳生产工艺中甲醇去除装置,其包括一组甲醇吸附床、以及液氮罐1和气体纯化器2,所述甲醇吸附床的生产线管路的入口外接干燥后的二氧化碳管路,所述甲醇吸附床的生产线管路的出口外接精馏塔的入口,所述甲醇吸附床的再生气管路的入口经气体纯化器连接到液氮罐的出口,所述甲醇吸附床的再生气管路的出口为放空端,所述液氮罐和气体纯化器之间外接精馏塔塔顶不凝气管路。

本实施例中,所述甲醇吸附床包括并联设置的第一甲醇吸附柱3和第二甲醇吸附柱4。

所述甲醇吸附床的生产线管路的入口处设有第一干路阀门5,所述第一甲醇吸附柱的生产线管路的入口处设有第一支路阀门6,所述第一甲醇吸附柱的生产线管路的出口处设有第二支路阀门7,所述第二甲醇吸附柱的生产线管路的入口处设有第三支路阀门8,所述第二甲醇吸附柱的生产线管路的出口处设有第四支路阀门9;

所述液氮罐的出口处设有第二干路阀门10,所述液氮罐和气体纯化器之间外接精馏塔塔顶不凝气管路处设有第三干路阀门11,所述第一甲醇吸附柱的再生气管路的入口处设有第五支路阀门12,所述第一甲醇吸附柱的再生气管路的出口处设有第六支路阀门13,所述第二甲醇吸附柱的再生气管路的入口处设有第七支路阀门14,所述第二甲醇吸附柱的再生气管路的出口处设有第八支路阀门15。

所述放空端还设有第四干路阀门16。

所述甲醇吸附床的生产线管路的入口处还设有第一压力表17,所述气体纯化器的出口处还设有第二压力表18。

本实施例各设备之间均由无缝钢管连接。

本实用新型在使用时,干燥处理后的二氧化碳进入吸附床中进行甲醇、氨气吸附,之后输送到精馏塔中,其中,吸附床包括第一吸附柱和第二吸附柱,一个吸附柱处于使用状态,一个吸附柱处于备用状态,通过合理控制各阀门,实现一个吸附柱工作时,对另一个吸附柱进行再生。具体地,当第一吸附柱工作时,首先打开第一干路阀门,然后依次打开第一支路阀门和第二支路阀门,这样原料气经第一吸附柱出去甲醇后进入下一道工序,被送入精馏塔中,在此之前,应当关闭第三支路阀门和第四支路阀门,防止原料气进入第二吸附柱;第一吸附柱工作时,需要对第二吸附柱进行再生,首先打开液氮罐的第二干路阀门,氮气通过气体纯化器进行纯化,达到食品级级别,以便对吸附柱进行再生,然后依次打开第七支路阀门和第八支路阀门,这样氮气通入第二吸附柱中进行对分子筛活化,在氮气通入的同时,打开第二吸附柱的电加热装置进行升温,废氮气通过放空端进行放空,在氮气活化一定时间后,关闭第二干路阀门,停止氮气活化,然后打开第三干路阀门,将精馏塔塔顶不凝气通入第二吸附柱中进行再生,活化一定时间后,关闭第三干路阀门,停止精馏塔塔顶不凝气活化,再生完成后,关闭相关阀门,等到第一吸附柱工作周期完成时进行切换,同理,在第二吸附柱工作时,对第一吸附柱进行再生。

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。对上述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上述实施例,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。

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