[发明专利]利用工业废气联产或单产食品级和工业级二氧化碳的方法

摘要

本发明公开了一种利用工业废气联产或单产食品级和工业级二氧化碳的方法，以工业废气为原料，采用两步分离提纯过程，先将原料气在3.0～6.5MPa下，以工业级产品质量为目标，依次经过一级净化、一级干燥、一级冷凝、一级提纯后部分或全部进入工业级产品储槽，其余减压至1.8～3.5MPa，以食品级产品质量为目标，依次进行二级净化、二级干燥、二级冷凝液化，然后进行二级提纯得到食品级二氧化碳产品。本发明采用两级提纯工艺，一套装置联产或单产食品级和工业级二氧化碳，并可以根据需要调节食品级产品和工业级产品的比例；还具有适用原料气范围广、投资省、能量消耗低、二氧化碳回收率高、产品质量好、装置操作安全稳定诸多优点。

主权项

1.一种利用工业废气联产或单产食品级和工业级二氧化碳的方法，其特征在于包括如下步骤：a、将二氧化碳含量≥50％的废气除去固体杂质和过饱和水后，由多段压缩机分步加压到3.0～6.5MPa，在此过程中将废气从压力≤3.0MPa的压缩机段间抽出进行一级净化，初步脱除废气中的杂质，再进入压缩机压缩；b、将压缩机排出的压力为3.0～6.5MPa的废气进入一级干燥器，干燥至最终工业级二氧化碳产品的含水量≤20ppm，干燥后的废气进入CO2蒸发器初步冷却到-3～-5℃，再经一级冷凝器冷凝至-13～-15℃；c、从一级冷凝器出来的气液混合原料进入一级提纯器进行气液分离，利用杂质气体与CO2相对挥发度的差异分离出轻组分杂质，轻组分杂质从一级提纯器顶部排出，从一级提纯器底部排出二氧化碳浓度≥99％的液体二氧化碳；d、从一级提纯器底部出来的压力为3.0～6.5MPa的液体二氧化碳全部去工业级产品储槽，得工业级二氧化碳产品；或者，从一级提纯器底部出来的压力为3.0～6.5MPa的液体二氧化碳部分去工业级产品储槽，其余部分减压至1.8～3.5Mpa进入步骤(b)中的所述CO2蒸发器壳程，在CO2蒸发器壳程内，减压后的液体二氧化碳与由一级干燥器进入的压力为3.0MPa～6.5MPa的废气换热而汽化为二氧化碳气体；或者，从一级提纯器底部出来的压力为3.0～6.5MPa的液体二氧化碳全部减压至1.8～3.5Mpa进入步骤(b)中的所述CO2蒸发器壳程，在CO2蒸发器壳程内，减压后的液体二氧化碳与由一级干燥器进入的压力为3.0～6.5MPa的废气换热而汽化为二氧化碳气体；e、由步骤(d)得到的二氧化碳气体进入二级净化系统，进一步脱除气体二氧化碳中含有的杂质；f、二级净化后的二氧化碳气体进入二级干燥系统，干燥至最终食品级二氧化碳产品的含水量≤20ppm，干燥后的二氧化碳气体进入二级冷凝器冷凝至-13～-15℃，冷凝后的二氧化碳液体进入二级提纯器利用精馏或提馏原理进一步提纯，杂质气体从二级提纯器顶部排出，从底部排出的二氧化碳浓度≥99.9％的液体二氧化碳去食品级液体二氧化碳储槽，得食品级二氧化碳。