[发明专利]一种二氧化碳纯化装置

说明书

本发明属于气体提纯技术领域。本发明公开了一种二氧化碳提纯装置，其包括储液罐、汽化器、吸附柱组、液化板换、精馏塔、冷凝器、再沸器和冷冻机组；储液罐、汽化器、吸附柱组和精馏塔依次通过气体管道连接，冷凝器位于精馏塔上方，再沸器与精馏塔相连接并位于精馏塔的下方；液化板换位于吸附柱组和精馏塔之间；冷冻机组通过制冷剂进管和制冷剂回管与冷凝器相连。本发明中采用的吸附剂/催化剂具有较高的吸附/催化效率，能够满足生产效率的要求；本发明中冷却剂能够得到充分地利用，排空气在需要时也能用于原料气的预冷，实现了资源的充分利用，能够降低能耗；经本纯化装置处理能够获得99.999%甚至99.9995%纯度的高纯二氧化碳。

技术领域

本发明涉及气体提纯技术领域，尤其是涉及一种二氧化碳纯化装置。

背景技术

二氧化碳是一种无色、无味、无毒、不易燃的气体，气体密度为1.976kg/m³，液体密度929.5kg/m³，分子量44.01，临界温度31.4℃，临界压力7.28MPa，气体二氧化碳被加压或降温时可以直接被液化，二氧化碳被降压节流时可以得到固体干冰，固体干冰直接升华可生成气体二氧化碳，在压力为0.518mpa，温度在-56.6°C时，气、液、固三相共存。

虽然，二氧化碳被作为影响气候的温室气体为世人所熟知，但是二氧化碳也是一种重要的碳资源，被广泛用于化工、机械、食品、医用和农业等多个领域，也日益成为人们总是的研究课题。

为了满足上述领域对二氧化碳使用的要求，二氧化碳必须经纯化至99.99%及以上。中国专利公告号CN106430194A，授权公告日为2017年2月22日，公告了一件名为高淳二氧化碳提纯设备的发明专利，其二氧化碳提纯通道依次经过液化器、催化床、吸附床、预冷器，最后连接精馏塔，该发明通过对二氧化碳催化氧化吸附精馏技术提纯二氧化碳，但是其也存在较大的问题，其催化氧化过程在吸附过程之前，其会造成催化床工作压力过大，造成催化剂用量增大，也造成整体的提纯效果变差，另外先催化再吸附处理工序还有可能发生原料其中的某些杂质造成催化剂中毒等情况，使得提纯效果变差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种提纯工序合理、提纯效率较高、成本较低，具有良好提纯效果的二氧化碳提纯装置，通过本发明可以制得99.999%甚至99.9995%及以上纯度的二氧化碳。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种二氧化碳纯化装置，其包括储液罐、汽化器、吸附柱组、液化板换、精馏塔、冷凝器、再沸器和冷冻机组；储液罐、汽化器、吸附柱组和精馏塔依次通过气体管道连接，冷凝器位于精馏塔上方，精馏塔的排空管穿过冷凝器，再沸器与精馏塔相连接并位于精馏塔的下方，再沸器内还设有加热器；液化板换位于吸附柱组和精馏塔之间，气体管道穿过液化板换；冷冻机组通过制冷剂进管和制冷剂回管与冷凝器相连，冷冻机组制冷剂进管和制冷剂回管之间还设有制冷剂通管，制冷剂通管穿过液化板换。