食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置的制作方法

本实用新型涉及提纯领域，具体涉及一种食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置。

背景技术：

目前，食品级二氧化碳行业对于烃含量要求总挥发烃(以ch4计)≤50ppm(其中非甲烷烃≤20ppm)，由于上游二氧化碳原料气中都含有烃类杂质，尤其以乙烷丙烷杂质居多，如果不能有效去除乙烷丙烷杂质，食品级二氧化碳的品质就不能够得到很好地保证；原食品级二氧化碳生产中，乙烷与二氧化碳的分离是个难点，乙烷丙烷含量不稳定，极大地影响了食品级二氧化碳的品质，食品级二氧化碳的可靠品质得不到保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，可有效去除低浓度乙烷丙烷杂质，保证食品级二氧化碳稳定可靠的品质。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，包括：

原料供给单元，其包括二氧化碳气源、氧气气源以及混合管路，所述混合管路包括第一管段、第二管段以及第三管段，所述第一管段的入口连接至所述二氧化碳气源的出口，所述第二管段的入口连接至所述氧气气源的出口，所述第一管段的出口和所述第二管段的出口连接至所述第三管段的入口；

前处理单元，其包括脱硫床、预热器以及加热器，所述第三管段的出口连接至所述脱硫床的物料入口，所述脱硫床的物料出口连接至所述预热器的物料入口，所述预热器的物料出口连接至所述加热器的物料入口；

催化单元，其包括催化床，所述加热器的物料出口连接至所述催化床的物料入口。

进一步的，所述催化床的催化剂采用tjw506钛载体型催化剂。

进一步的，所述预热器为换热装置，所述催化床的物料出口连接至所述预热器的热媒入口，所述预热器的热媒出口连接所述冷却器的物料入口。

进一步的，所述加热器为电加热器。

进一步的，所述第一管段和所述第二管段上分别设有流量控制器。

进一步的，还包括后处理单元，所述后处理单元包括冷却器、干燥床、吸附床以及精馏塔，所述催化床的物料出口连接至所述冷却器的物料入口，所述冷却器的物料出口连接至所述干燥床的物料入口，所述干燥床的物料出口连接至所述吸附床的物料入口，所述吸附床的物料出口连接所述精馏塔的物料入口

进一步的，所述冷却器为水冷却器。

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：本实用新型公开的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置采用二氧化碳加氧催化氧化单元有效去除低浓度乙烷丙烷杂质，解决食品级二氧化碳生产中乙烷与二氧化碳的分离难点(食品级二氧化碳中规定烃类含量不允许超过20ppm)。

附图说明

图1是本实用新型公开的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置的示意图。

其中，10、二氧化碳气源；20、氧气气源；31、第一管段；32、第二管段；33、第三管段；40、脱硫床；50、预热器；60、加热器；70、催化床；80、冷却器；90、干燥床；100、吸附床；110、精馏塔。

具体实施方式

结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

参见图1，如其中的图例所示，一种食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，包括：

原料供给单元，其包括二氧化碳气源10、氧气气源20以及混合管路，混合管路包括第一管段31、第二管段32以及第三管段33，第一管段31的入口连接至二氧化碳气源10的出口，第二管段32的入口连接至氧气气源20出口，第一管段31的出口和第二管段32的出口连接至第三管段33的入口；

前处理单元，其包括脱硫床40、预热器50以及加热器60，第三管段33的出口连接至脱硫床40的物料入口，脱硫床40的物料出口连接至预热器50的物料入口，预热器50的物料出口连接至加热器60的物料入口；

催化单元，其包括催化床70，加热器60的物料出口连接至催化床70的物料入口；

后处理单元，其包括冷却器80、干燥床90、吸附床100以及精馏塔110，催化床70的物料出口连接至冷却器80的物料入口，冷却器80的物料出口连接至干燥床90的物料入口，干燥床90的物料出口连接至吸附床100的物料入口，吸附床100的物料出口连接精馏塔110的物料入口。

本实施例中优选的实施方式，催化床70的催化剂采用tjw506钛载体型催化剂。

本实施例中优选的实施方式，预热器50为换热装置，催化床70的物料出口连接至预热器50的热媒入口，预热器50的热媒出口连接冷却器80的物料入口。

本实施例中优选的实施方式，加热器60为电加热器。

本实施例中优选的实施方式，冷却器80为水冷却器。

本实施例中优选的实施方式，第一管段31和第二管段32上分别设有流量控制器(图中未视出)。

将气量为8000nm3/h(主要杂质含量：乙烷浓度25ppm，甲醇浓度200ppm，丙烷浓度5ppm，甲烷300ppm)经过脱硫后的二氧化碳气体通过加氧气8nm3/h,然后进入预热器，之后进入加热器加热，再进入催化床(催化剂采用大连理工大学设计的tjw506钛载体型催化剂，起燃温度为320℃，稳定运行后温度为180℃)进行催化氧化，去除低浓度乙烷丙烷杂质，保证食品级二氧化碳品质。

具体实施步骤为：

1、气量为8000nm3/h(主要杂质含量：乙烷浓度25ppm，甲醇浓度200ppm，丙烷浓度5ppm，甲烷300ppm，硫含量为0.1ppm)的纯度为99％二氧化碳原料气体通过加氧气8nm3/h；

2，将上面已加氧的8000nm3/h二氧化碳气体通过脱硫床进行脱硫处理；

3，将上面经过脱硫的8000nm3/h二氧化碳气体通入预热器换热后进入加热器加热，然后进入催化床(催化剂采用大连理工大学设计的tjw506钛载体型催化剂，起燃温度为320℃，稳定运行后温度为180℃)进行催化氧化，去除低浓度乙烷丙烷杂质；

4，将上面经过催化氧化去除低浓度乙烷丙烷杂质的8000nm3/h二氧化碳气体，进入冷却器，冷却至41℃后再进入干燥床和吸附床脱除水分、粉尘、甲醇、氨等杂质；

5，将上面经过干燥床和吸附床已脱除水分、粉尘、甲醇、氨等杂质的8000nm3/h二氧化碳气体，最终通过精馏塔进一步提纯获得99.9％的食品二氧化碳。

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。

技术特征：

1.一种食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，包括：

原料供给单元，其包括二氧化碳气源、氧气气源以及混合管路，所述混合管路包括第一管段、第二管段以及第三管段，所述第一管段的入口连接至所述二氧化碳气源的出口，所述第二管段的入口连接至所述氧气气源的出口，所述第一管段的出口和所述第二管段的出口连接至所述第三管段的入口；

前处理单元，其包括脱硫床、预热器以及加热器，所述第三管段的出口连接至所述脱硫床的物料入口，所述脱硫床的物料出口连接至所述预热器的物料入口，所述预热器的物料出口连接至所述加热器的物料入口；

催化单元，其包括催化床，所述加热器的物料出口连接至所述催化床的物料入口。

2.如权利要求1所述的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，所述催化床的催化剂采用tjw506钛载体型催化剂。

3.如权利要求1所述的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，所述预热器为换热装置，所述催化床的物料出口连接至所述预热器的热媒入口，所述预热器的热媒出口连接冷却器的物料入口。

4.如权利要求1所述的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，所述加热器为电加热器。

5.如权利要求1所述的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，所述第一管段和所述第二管段上分别设有流量控制器。

6.如权利要求1所述的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，还包括后处理单元，所述后处理单元包括冷却器、干燥床、吸附床以及精馏塔，所述催化床的物料出口连接至所述冷却器的物料入口，所述冷却器的物料出口连接至所述干燥床的物料入口，所述干燥床的物料出口连接至所述吸附床的物料入口，所述吸附床的物料出口连接所述精馏塔的物料入口。

7.如权利要求6所述的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，其特征在于，所述冷却器为水冷却器。

技术总结
本实用新型公开了一种食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置，包括二氧化碳气源、氧气气源、混合管路、脱硫床、预热器、加热器、催化床、冷却器、干燥床、吸附床以及精馏塔。本实用新型公开的食品级二氧化碳脱除低浓度乙烷丙烷的装置采用二氧化碳加氧催化氧化单元有效去除低浓度乙烷丙烷杂质，解决食品级二氧化碳生产中乙烷与二氧化碳的分离难点。

技术研发人员：金向华;刘同锋;叶志强
受保护的技术使用者：昆山金宏二氧化碳有限公司
技术研发日：2019.09.17
技术公布日：2020.05.26