高密封性的二氧化碳精馏提纯装置、控制系统及方法与流程

本发明属于二氧化碳精馏提纯技术领域，尤其涉及一种高密封性的二氧化碳精馏提纯装置、控制系统及方法。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：在工业生产尤其是火力发电时会排放大量的二氧化碳和热量，二氧化碳是温室气体会对环境造成一定的破坏，热量直接排放也造成一定的浪费，将这些二氧化碳和热量利用起来可以节能减排。但是现有的二氧化碳精馏提纯装置在气体液化过程中，容易掺杂着未液化的气体，影响后序的灌装；现有的二氧化碳精馏提纯装置在二氧化碳精馏提纯过程中，对掺杂的气体吸附净化不彻底，影响二氧化碳的纯度。同时现有的二氧化碳精馏提纯装置在二氧化碳灌装过程中，由于液化气体的产生的冲击力过大，容易导致液化气体外溢，影响灌装的安全性。

综上所述，现有技术存在的问题是：

（1）现有的二氧化碳精馏提纯装置在气体液化过程中，容易掺杂着未液化的气体，影响后序的灌装。

（2）现有的二氧化碳精馏提纯装置在二氧化碳精馏提纯过程中，对掺杂的气体吸附净化不彻底，影响二氧化碳的纯度。

（3）现有的二氧化碳精馏提纯装置在二氧化碳灌装过程中，由于液化气体的产生的冲击力过大，容易导致液化气体外溢，影响灌装的安全性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高密封性的二氧化碳精馏提纯装置、控制系统及方法。

本发明是这样实现的，高密封性的二氧化碳精馏提纯装置设置有：

原料起气源泵；

原料起气源泵通过导管与气体净化器连接，气体净化器通过导管与气体液化器连接，气体液化器与冷凝器连接；

冷凝器上端设置有冷凝器上盖，冷凝器下端设置有再沸器，再沸器通过导管与二氧化碳储气罐连接，二氧化碳储气罐通过导管与低温泵体连接，低温泵体通过导管与气体空腔连接；

气体空腔下端设置有第二电磁阀门，第二电磁阀门通过导管与低温泵体进入口连接，气体空腔通过导管与灌装器连接。

进一步，所述冷凝器侧面设置有液化气体出管，液化气体出管上端设置有第一电磁阀门连接。

进一步，所述冷凝器上盖设置有气体出口。

进一步，所述灌装器设置有二氧化碳灌装瓶接口，二氧化碳灌装瓶接口密封连接有二氧化碳灌装瓶。

进一步，所述二氧化碳灌装瓶接口内部通过螺栓固定有压力传感器。

进一步，所述气体净化器内部通过螺栓固定有气体成分检测器。

本发明的另一目的在于提供一种执行高密封性的二氧化碳精馏提纯装置的控制系统，所述的控制系统包括：

气体成分检测模块，与中央处理控制模块连接，在气体净化器内部设置气体检测器用于检测吸附净化后气体的成分；

气体浓度检测模块，与中央处理控制模块连接，在冷凝器上盖设置有气体浓度检测传感器，检测未液化气体的浓度；

液位检测模块，与中央处理控制模块连接，在二氧化碳储气罐内部设置液位传感器，用于检测气罐内部气体液化的高度；

温度检测模块，与中央处理控制模块连接，在气体空腔内部通过螺栓固定有温度传感器，用以检测灌装气体的温度；

中央处理控制模块，分别与气体成分检测模块、气体浓度检测模块、液位检测模块、温度检测模块、系统控制器件、无线信号收发模块、报警模块连接，用于协调各个模块的正常运行；

系统控制器件，与中央处理控制模块连接，控制连接管道上的关闭阀门；

无线信号收发模块，与中央处理控制模块连接，通过利用无线信号收发器，将检测到数据传递到控制中心；

报警模块，与中央处理控制模块连接，通过利用报警器进行报警提示。

本发明的另一目的在于提供一种利用高密封性的二氧化碳精馏提纯装置的控制系统控制方法，其特征在于，所述的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤一，利用气体检测器检测气体净化器内部吸附净化后气体的成分，根据吸附净化标准，控制系统控制气体净化器上的电磁开关阀门，延长气体吸附净化时间；

步骤二，冷凝器上盖设置有气体浓度检测传感器，检测未液化气体的浓度，控制系统根据设定的标准数值，控制气体出口上的电磁开关阀门，将未液化的气体输送到其他系统；

步骤三，利用液位传感器检测二氧化碳储气罐内部的液化气体液位，控制系统根据采集液位数值，控制二氧化碳储气罐进气电磁阀门；

步骤四，利用在气体空腔内部的温度传感器，检测灌装气体的温度，控制系统根据气体温度检测数值，控制气体进行回循环，改变气体的温度；

步骤五，根据检测的数值，控制系统判断各个器件的运行状态；当出现异常情况时，通过利用报警器进行报警提示；通过利用无线信号收发器，将检测到数据传递到控制中心。

本发明的另一目的在于提供一种利用高密封性的二氧化碳精馏提纯装置的二氧化碳精馏提纯方法，所述二氧化碳精馏提纯方法，具体包括以下步骤：

第一步，原料起气源泵将混合气体输送到气体净化器中，对气体进行吸附净化，去除气体中的硫化物气体；

第二步，气体净化器将吸附净化完成后的气体输送到气体液化器中，将二氧化碳气体进行液化；将液化完成的气体输送到冷凝器中，其中未液相的气体通过气体出口输送到气体处理系统；液相的气体通过泵体输送到二氧化碳储气罐；

第三步，二氧化碳储气罐上端的放空出气口用以放空未液化的气体，使二氧化碳储气罐外部的液化气体易进入到罐中；

第四步，低温泵体产生负压将二氧化碳储气罐中的气体输送到灌装器中，将二氧化碳灌装瓶安装在灌装器中，对灌装瓶进行灌装；利用压力传感器检测灌装瓶口与灌装器灌装口间的压力数值，当达到一定压力时，控制器控制低温泵体输送液化二氧化碳。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明通过设置有气体净化器，可以对气体进行吸附净化，去除气体中的溜化物气体；通过在冷凝器上端设置有气体出口，可以将未液化的气体传送到其他系统进行处理，并且在冷凝器侧面设置有液化气体出管和第一电磁阀门，可以随时取出液化气体样品进行检测。本发明通过设置有气体空腔，在灌装过程中，缓解液化气体的冲击力，确保灌装的安全性。本发明将二氧化碳灌装瓶安装在灌装器中，对灌装瓶进行灌装；利用压力传感器检测灌装瓶口与灌装器灌装口间的压力数值，当达到一定压力时，控制器控制低温泵体输送液化二氧化碳，可以准确控制灌装瓶中的液化气体的量。

同时本发明在气体净化器内部设置气体检测器用于检测吸附净化后气体的成分，提高气体净化的纯度；在冷凝器上盖设置有气体浓度检测传感器，检测未液化气体的浓度；在二氧化碳储气罐内部设置液位传感器，用于检测气罐内部气体液化的高度；在气体空腔内部通过螺栓固定有温度传感器，用以检测灌装气体的温度；通过利用无线信号收发器，将检测到数据传递到控制中心；通过利用报警器进行报警提示。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯装置结构示意图。

图2是本发明实施例提供的灌装器结构示意图。

图3是本发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯装置控制系统结构示意图。

图4是本发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯装置控制系统控制方法流程图。

图5是本发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯方法流程图。

图中：1、原料起气源泵；2、气体净化器；3、气体液化器；4、气体出口；5、冷凝器；6、液化气体出管；7、再沸器；8、冷凝器上盖；9、第一电磁阀门；10、放空出气口；11、二氧化碳储气罐；12、低温泵体；13、灌装器；14、气体空腔；15、第二电磁阀门；16、二氧化碳灌装瓶接口；17、压力传感器；18、气体成分检测模块；19、气体浓度检测模块；20、液位检测模块；21、温度检测模块；22、中央处理控制模块；23、系统控制器件；24、无线信号收发模块；25、报警模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

为了解决上述的技术问题，下面结合附图对本发明的技术方案作详细的描述。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯装置设置有原料起气源泵1；原料起气源泵1通过导管与气体净化器2连接，气体净化器2通过导管与气体液化器3连接，气体液化器3与冷凝器5连接；冷凝器5上端设置有冷凝器上盖8，冷凝器5下端设置有再沸器7，再沸器7通过导管与二氧化碳储气罐11连接，二氧化碳储气罐11通过导管与低温泵体12连接，低温泵体12通过导管与气体空腔14连接，气体空腔14下端设置有第二电磁阀门15，第二电磁阀门15通过导管与低温泵体12进入口连接，气体空腔14通过导管与灌装器13连接。

冷凝器上盖8设置有气体出口4，冷凝器5侧面设置有液化气体出管6，液化气体出管6上端设置有第一电磁阀门9连接。

灌装器13设置有二氧化碳灌装瓶接口16，二氧化碳灌装瓶接口16密封连接有二氧化碳灌装瓶，二氧化碳灌装瓶接口16内部通过螺栓固定有压力传感器17。

气体净化器2内部通过螺栓固定有气体成分检测器。

如图3所示，本发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯装置控制系统包括：

气体成分检测模块18，与中央处理控制模块22连接，在气体净化器内部设置气体检测器用于检测吸附净化后气体的成分。

气体浓度检测模块19，与中央处理控制模块22连接，在冷凝器上盖8设置有气体浓度检测传感器，检测未液化气体的浓度。

液位检测模块20，与中央处理控制模块22连接，在二氧化碳储气罐内部设置液位传感器，用于检测气罐内部气体液化的高度。

温度检测模块21，与中央处理控制模块22连接，在气体空腔内部通过螺栓固定有温度传感器，用以检测灌装气体的温度。

中央处理控制模块22，分别与气体成分检测模块18、气体浓度检测模块19、液位检测模块20、温度检测模块21、系统控制器件23、无线信号收发模块24、报警模块24连接，用于协调各个模块的正常运行。

系统控制器件23，与中央处理控制模块22连接，控制连接管道上的关闭阀门。

无线信号收发模块24，与中央处理控制模块22连接，通过利用无线信号收发器，将检测到数据传递到控制中心。

报警模块25，与中央处理控制模块22连接，通过利用报警器进行报警提示。

如图4所示，本发明发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯装置控制系统控制方法，具体包括以下步骤：

s101：利用气体检测器检测气体净化器内部吸附净化后气体的成分，根据吸附净化标准，控制系统控制气体净化器上的电磁开关阀门，延长气体吸附净化时间；

s102：冷凝器上盖设置有气体浓度检测传感器，检测未液化气体的浓度，控制系统根据设定的标准数值，控制气体出口上的电磁开关阀门，将未液化的气体输送到其他系统；

s103：利用液位传感器检测二氧化碳储气罐内部的液化气体液位，控制系统根据采集液位数值，控制二氧化碳储气罐进气电磁阀门；

s104：利用在气体空腔内部的温度传感器，检测灌装气体的温度，控制系统根据气体温度检测数值，控制气体进行回循环，改变气体的温度；

s105：根据检测的数值，控制系统判断各个器件的运行状态；当出现异常情况时，通过利用报警器进行报警提示；通过利用无线信号收发器，将检测到数据传递到控制中心。

如图5所示，本发明发明实施例提供的高密封性的二氧化碳精馏提纯方法，具体包括以下步骤：

s201：原料起气源泵将混合气体输送到气体净化器中，对气体进行吸附净化，去除气体中的硫化物气体；

s202：气体净化器将吸附净化完成后的气体输送到气体液化器中，将二氧化碳气体进行液化；将液化完成的气体输送到冷凝器中，其中未液相的气体通过气体出口输送到气体处理系统；液相的气体通过泵体输送到二氧化碳储气罐；

s203：二氧化碳储气罐上端的放空出气口用以放空未液化的气体，使二氧化碳储气罐外部的液化气体易进入到罐中；

s204：低温泵体产生负压将二氧化碳储气罐中的气体输送到灌装器中，将二氧化碳灌装瓶安装在灌装器中，对灌装瓶进行灌装；利用压力传感器检测灌装瓶口与灌装器灌装口间的压力数值，当达到一定压力时，控制器控制低温泵体输送液化二氧化碳。

本发明的工作原理为：

原料起气源泵1将混合气体输送到气体净化器2中，对气体进行吸附净化，去除气体中的硫化物气体。气体净化器2将吸附净化完成后的气体输送到气体液化器3中，将二氧化碳气体进行液化；将液化完成的气体输送到冷凝器5中，其中未液相的气体通过气体出口4输送到气体处理系统；液相的气体通过泵体输送到二氧化碳储气罐11，二氧化碳储气罐11上端的放空出气口10用以放空未液化的气体，使二氧化碳储气罐11外部的液化气体易进入到罐中。

低温泵体12产生负压将二氧化碳储气罐11中的气体输送到灌装器13中，将二氧化碳灌装瓶安装在灌装器13中，对灌装瓶进行灌装；利用压力传感器17检测灌装瓶口与灌装器13灌装口间的压力数值，当达到一定压力时，控制器控制低温泵体12输送液化二氧化碳。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。