[实用新型]一种电子级超纯二氧化碳的生产系统

说明书

本实用新型属于气体生产领域，特别涉及一种电子级超纯二氧化碳的生产系统。该生产系统主要包括：二氧化碳脱硫罐(F1)，回热器(E1)，加热器(EH1)，催化转化炉(F2)，水冷却器(WE2)，再生式干燥器，原料二氧化碳过冷器(RU1)，第一级汽提塔(C1)，第一级汽提塔冷凝器(RU2)，塔顶分离器(G1)，C1塔底再沸器(E2)，第二级汽提塔(C2)，第二级汽提塔冷凝器(RU3)，塔顶分离器(G2)，产品二氧化碳过冷器(RU4)，电子级超纯二氧化碳液体贮罐(CG3)，C2塔底再沸器(EH3)，以及用于连接各设备的若干阀门与管线。本实用新型所提供的电子级超纯二氧化碳的生产系统及其产品可得到广泛应用，具有良好的市场前景。

技术领域

本实用新型属于气体生产领域，特别涉及一种电子级超纯二氧化碳的生产系统。

背景技术

众所周知，二氧化碳主要用于碳酸饮料、气体保护焊、三次采油、超临界流体萃取、气肥、保解、烟丝膨化等，其用量及应用范围都在逐年扩大，由此可见，二氧化碳的分离提纯技术显得尤为重要。二氧化碳的分离提纯技术是CO₂化学发展的基础，也是化工领域亟需发展的关键问题之一。随着电子、化工等行业的快速发展，二氧化碳在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用，与此同时，对高纯二氧化碳的需求量也急剧增大。

其中，随着超大规模集成电路的制造技术的进步，特别是在对电子元件清洗的工艺中，相应地对二氧化碳的纯度提出了更高的要求。

在常规工业级或食品级二氧化碳的制备方法中，通常采用脱硫剂以降低产品中的硫含量，并以分子筛吸附水分，部分企业还通过单塔精馏塔顶排放不凝的氧氮气体。此外，食品级二氧化碳通常需要使用贵金属催化剂以燃烧降低二氧化碳中的碳氢化合物含量，然而，这些装置所生产的二氧化碳产品均是从精馏塔的下部获得，因而具有较多的高沸点杂质，从而导致由这些现有技术制得的二氧化碳产品的纯度往往达不到电子级的纯度。

目前，国内对于二氧化碳产品的最高标准为GB 1886.228-2016《食品安全国家标准/食品添加剂/二氧化碳》。该标准对于食品级CO₂规定了“感官要求3项、理化指标18项”，共计21项指标(折算后要求CO₂纯度≥99.9％)。然而，电子行业对CO₂的34项指标要求中，除了“苯、甲醇、乙醛、环氧乙烷、氯乙烯、氰化氢”6种物质外，已经覆盖了GB 1886.228-2016中的其它各项要求，且对CO₂总体纯度的要求远远高于该现有标准。

因此，研发出一种适于大规模工业化生产的电子级超纯二氧化碳的制备工艺及其相应的系统，成为当今化工研发人员的研究难点与热点之一。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术中存在的上述技术缺陷，并提供一种高效地利用普通工业级或食品级二氧化碳制取电子级超纯二氧化碳的方法及其相应的系统，以满足精密电子工业等领域中大规模使用超纯CO₂的需求。

因此，本实用新型提供了一种电子级超纯二氧化碳的生产系统，其包括：

带压气态二氧化碳的输入管线3连接至二氧化碳脱硫罐F1的入口，二氧化碳脱硫罐F1的出口通过脱硫后的二氧化碳气体的输出管线4连接回热器E1的预热入口，回热器E1的预热出口依次连接加热器EH1和催化转化炉F2；

其中，催化转化炉F2的出口通过脱烃后的二氧化碳气体输出管线6连接所述回热器E1的回收热量入口；所述回热器E1的回收热量出口通过完成热量回收的脱烃后的二氧化碳气体的输出管线7连接水冷却器WE2的二氧化碳入口；

所述水冷却器WE2的二氧化碳出口通过脱水前的二氧化碳气体输入管线8连接再生式干燥器的干燥入口，再生式干燥器的干燥出口通过脱水后的二氧化碳气体输出管线9连接原料二氧化碳过冷器RU1的入口，原料二氧化碳过冷器RU1的出口通过过冷后的原料二氧化碳液体输出管线13连接第一级汽提塔C1的顶部的二氧化碳入口；