本實(shí)用新型涉及二氧化碳提純領(lǐng)域,特別是涉及一種二氧化碳液化提純裝置。
背景技術(shù):
二氧化碳是一種寶貴的資源,可以被廣泛地應(yīng)用于多種領(lǐng)域,化學(xué)合成工業(yè)、機(jī)械保護(hù)焊接、金屬鑄造加工、農(nóng)業(yè)施肥、果品蔬菜保鮮、啤酒飲料灌裝、石油開(kāi)采、消防滅火、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)都需要大量二氧化碳。我國(guó)二氧化碳的來(lái)源非常豐富,但由于回收二氧化碳的措施不利,每年回收再利用的二氧化碳還不足排放量的1%,既造成了大氣的污染,形成可怕的溫室效應(yīng),又浪費(fèi)了寶貴的資源。
現(xiàn)有二氧化碳提純技術(shù)中換熱器多采用管殼式,原料氣通過(guò)與制冷機(jī)組提供的高壓制冷劑節(jié)流得到的低溫低壓制冷劑進(jìn)行換熱,直至使原料氣液化,并通過(guò)提純塔提純,得到食品級(jí)二氧化碳。裝置一般為框架結(jié)構(gòu),設(shè)備零散,占地面積大,跑冷量大。管殼式換熱器體積大,冷量損失大,造價(jià)高。管殼式換熱器為兩股流(冷流和熱流)換熱,熱端溫差大,換熱效果不好。制冷機(jī)組能耗大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種二氧化碳液化提純裝置,能夠得到一種能耗低、占地面積小的二氧化碳液化提純冷箱裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種二氧化碳液化提純裝置,包括:液化提純冷箱、塔頂廢氣去預(yù)冷器、貯氨器、氨壓縮機(jī)和再沸器;所述液化提純冷箱內(nèi)設(shè)有塔頂冷凝器、精餾塔、一級(jí)液化器、二級(jí)液化器、三級(jí)液化器和過(guò)冷器;所述一級(jí)液化器、二級(jí)液化器、三級(jí)液化器依次連接,二級(jí)液化器分別與精餾塔、過(guò)冷器和再沸器連接,塔頂冷凝器連接在精餾塔頂部;所述塔頂廢氣去預(yù)冷器連接在塔頂冷凝器上,氨壓縮機(jī)與再沸器連接,塔頂冷凝器、貯氨器一級(jí)液化器、二級(jí)液化器、三級(jí)液化器上均連接有所述貯氨器。
優(yōu)選的,所述一級(jí)液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量,將原料氣溫度由32℃降低到10℃。
優(yōu)選的,所述二級(jí)液化器冷源為精餾塔底部排液提供的冷量,逐步將原料氣降溫到0℃;二級(jí)液化器的結(jié)構(gòu)為一臺(tái)板式換熱器浸泡在殼體中,二級(jí)液化器集合了液化和再生作用。
優(yōu)選的,所述三級(jí)液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量,進(jìn)一步將原料氣降溫到-15℃。
優(yōu)選的,所述再沸器為管殼式輔助再沸器,二級(jí)液化器換熱面積不夠時(shí)輔助使用。
優(yōu)選的,所述塔頂冷凝器為精餾塔提供回流液,冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能耗低、占地面積小。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型一種二氧化碳液化提純裝置一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、一級(jí)液化器;2、二級(jí)液化器;3、三級(jí)液化器;4、精餾塔;5、過(guò)冷器;6、再沸器;7、塔頂冷凝器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
一種二氧化碳液化提純裝置,包括:液化提純冷箱、塔頂廢氣去預(yù)冷器、貯氨器、氨壓縮機(jī)和再沸器6;所述液化提純冷箱內(nèi)設(shè)有塔頂冷凝器7、精餾塔4、一級(jí)液化器1、二級(jí)液化器2、三級(jí)液化器3和過(guò)冷器5;所述一級(jí)液化器1、二級(jí)液化器2、三級(jí)液化器3依次連接,二級(jí)液化器分別與精餾塔4、過(guò)冷器5和再沸器6連接,塔頂冷凝器7連接在精餾塔4頂部;所述塔頂廢氣去預(yù)冷器連接在塔頂冷凝器上,氨壓縮機(jī)與再沸器連接,塔頂冷凝器、貯氨器一級(jí)液化器、二級(jí)液化器、三級(jí)液化器上均連接有所述貯氨器。所述一級(jí)液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量,將原料氣溫度由32℃降低到10℃。所述二級(jí)液化器冷源為精餾塔底部排液提供的冷量,逐步將原料氣降溫到0℃;二級(jí)液化器的結(jié)構(gòu)為一臺(tái)板式換熱器浸泡在殼體中,二級(jí)液化器集合了液化和再生作用。所述三級(jí)液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量,進(jìn)一步將原料氣降溫到-15℃。所述再沸器為管殼式輔助再沸器,二級(jí)液化器換熱面積不夠時(shí)輔助使用。所述塔頂冷凝器為精餾塔提供回流液,冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量。
本實(shí)用新型原料氣為低溫甲醇洗裝置排放的尾氣,排放量大,二氧化碳含量高,資源充足而穩(wěn)定,既能減少二氧化碳的排放,還充分利用現(xiàn)有資源創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。液化裝置采用封閉冷箱結(jié)構(gòu),與以往的多層鋼框架結(jié)構(gòu)相比跑冷大幅減少。冷箱內(nèi)換熱器形式采用鋁制板翅式,體積小,整套裝置結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,外形美觀。冷箱內(nèi)長(zhǎng)板式換熱器,熱端溫差控制在小于3℃,減少冷量損失,降低裝置能耗??紤]到冷箱內(nèi)換熱器中的氨與凈化氣的溫差限制,采用多個(gè)換熱器逐級(jí)降溫的方式;采用鋁制板翅式換熱器,換熱效率高,節(jié)能效果顯著。精餾塔的再沸器熱源利用氨制冷機(jī)組壓縮機(jī)出口的熱氨,冷量大幅回收。制冷機(jī)組的能耗大幅降低,與以往技術(shù)相比,能耗減少30%。液化提純冷箱內(nèi)管道進(jìn)行應(yīng)力分析,管道布置采用自補(bǔ)償形式,采用了不銹鋼材料。冷箱內(nèi)閥架、管架、冷箱內(nèi)設(shè)備支吊架采用不銹鋼,增加強(qiáng)度,提高可靠性,降低熱導(dǎo)率。二氧化碳液化提純整套工藝流程計(jì)算采用國(guó)際先進(jìn)的ASPEN軟件模擬計(jì)算,該軟件經(jīng)有關(guān)技術(shù)人員將數(shù)十套國(guó)內(nèi)外運(yùn)行穩(wěn)定的參數(shù)回歸處理,來(lái)保證模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)吻合。選用先進(jìn)的DCS全自動(dòng)系統(tǒng),減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。使用了調(diào)節(jié)閥、在線分析儀等測(cè)控組件。除了確保液體設(shè)備的正常運(yùn)行外,還可以在液體設(shè)備出現(xiàn)事故停車時(shí)提供以下保護(hù)措施:所有控制閥門的故障位置處于一個(gè)安全的位置,保證設(shè)備安全。
以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu),或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。