[实用新型]一种二氧化碳提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳提纯装置，属于高纯度液态二氧化碳生产设备技术领域。

背景技术

随着高纯度液体二氧化碳市场的升温，高纯度二氧化碳提纯装置也越来越受到人们的重视。目前，二氧化碳提纯装置主要采用精馏塔、闪蒸罐、吸附床等设备。但是，单个设备无法达到理想的提纯效果，而多个设备联合使用存在占地面积大、投资费用高等问题。

实用新型专利CN201296662Y中公开了一种二氧化碳闪蒸装置，在原有闪蒸装置上，增加精馏塔和冷凝装置。但闪蒸罐效率较低，不能提纯高纯度液体二氧化碳。并且，塔顶低温闪蒸气的冷量没有得到回收利用，造成冷量的浪费。

实用新型专利CN201990492U中公开了一种新型二氧化碳精馏塔，包括闪蒸釜，闪蒸釜上部设有填料层段，填料层段上部设有冷凝器。虽然该专利将闪蒸釜分为四段闪蒸区，增强了闪蒸的效果。但采用闪蒸的方法不能得到高纯度液体二氧化碳。并且，该专利同样存在塔顶低温闪蒸气的冷量没有得到回收利用，造成冷量的浪费的问题。

发明内容

为了克服上述背景技术中的缺陷，本实用新型提供一种二氧化碳提纯装置，该装置应是一种提纯效率高，分离效果好，能量消耗低的液体二氧化碳提纯装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种二氧化碳提纯装置，它包括一个填料塔和冷凝器，其特征是：它还包括一个再沸器，所述冷凝器采用一级冷凝器与二级冷凝器的组合结构，所述再沸器、填料塔、一级冷凝器和二级冷凝器从下向上依次连接并内腔相通，在二级冷凝器顶部设有一个减压阀，减压阀的排出口通过管道与二级冷凝器的气体冷却介质的入口连接，在填料塔上设有液体二氧化碳入口，在再沸器内设有加热管，底部设有高纯液体二氧化碳出口。

所述再沸器采用U型加热管，加热剂从加热剂入口进入再沸器，经U型加热管与液态二氧化碳换热后，从加热剂出口流出再沸器。

所述填料塔的内腔分为上段与下段，在下段的格栅上设有下段填料，在上段的格栅上设有上段填料，所述液体二氧化碳入口设置在上段与下段之间的中间位置。

所述一级冷凝器与二级冷凝器分别设有冷却介质的进出口。

所述二级冷凝器采用气体冷却介质，所述减压阀的排出口通过管道与二级冷凝器的二级冷凝器壳程入口连接。

本实用新型的有益效果是：这种二氧化碳提纯装置采用再沸器、填料塔、一级冷凝器和二级冷凝器从下向上依次连接并内腔相通，在二级冷凝器顶部设有一个减压阀，减压阀的排出口通过管道与二级冷凝器的气体冷却介质的入口连接，在填料塔上设有液体二氧化碳入口，在再沸器内设有加热管，底部设有高纯液体二氧化碳出口。该装置充分利用了分离过程中产生的必须排出的杂气冷量作为二级冷凝器的冷却介质，是一种提纯效率高，分离效果好，能量消耗低的液体二氧化碳提纯装置。而且该装置占地面积小，设备投资少，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是一种二氧化碳提纯装置的工作原理图。

图中：1、高纯液体二氧化碳出口，2、加热剂入口，3、再沸器，4、加热剂出口，5、格栅，6、填料塔，7、下段填料，8、液体二氧化碳入口，9、上段填料，10、冷却剂入口，11、一级冷凝器，12、冷却剂出口，13、二级冷凝器壳程出口，14、二级冷凝器，15、二级冷凝器壳程入口，16、减压阀。

具体实施方式

图1示出了一种二氧化碳提纯装置的工作原理图。图中，二氧化碳提纯装置包括再沸器3、填料塔6、一级冷凝器11、二级冷凝器14和减压阀16五部分。再沸器3的管束采用U形管束，再沸器3的壳体采用釜式壳体，以气氨为加热剂，下部设有加热剂入口2，上部设有加热剂出口4，底部设有高纯液体二氧化碳出口1。

在填料塔6内部设有不锈钢波纹板规整填料，填料分为上段填料9和下段填料7，在两层之间设有液体二氧化碳入口8，管的出口端连接一个液体分布器，每层填料底部设有格栅5。

一级冷凝器11采用立式固定管板式换热器，设有冷却剂入口10和冷却剂出口12。二级冷凝器14采用立式固定管板式换热器，设有二级冷凝器壳程出口13和二级冷凝器壳程入口15，部分冷却剂来自减压阀16减压后排出的冷气，冷气从二级冷凝器壳程入口15处进入冷却系统。