專利名稱：節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二氧化碳回收提純裝置，尤其是一種能直接利用氣 態(tài)二氧化碳本身熱量使液態(tài)二氧化碳再沸后提純的裝置，具體地說是一種節(jié) 能型二氧化碳液化提純裝置。
背景技術(shù)：
目前，有回收二氧化碳廢氣設(shè)備的廠家其生產(chǎn)制取二氧化碳的純度只能
達(dá)到99. 95-99. 98%。如果要生產(chǎn)制取純度為99. 99%或更高純度的二氧化碳 產(chǎn)品，需加大排放含有氧氣和氮?dú)獾亩趸細(xì)怏w，浪費(fèi)了二氧化碳?xì)庠春?能耗。此外，還因?yàn)橐簯B(tài)二氧化碳與氣相二氧化碳分界面不明顯，現(xiàn)有浮球 液位控制器不能準(zhǔn)確有效的顯示液位從而控制二氧化碳屏蔽電泵的啟停，導(dǎo) 致液體二氧化碳無法得到及時(shí)有效的輸送。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的二氧化碳提純裝置存在的能耗大和電泵 控制難度大的問題，設(shè)計(jì)一種節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，其特征是它包括再沸器1和液化換
熱器2及提純塔5，提純塔5的兩端分別與再沸器1和液化換熱器2相通；在 再沸器1中水平安裝有常溫二氧化碳換熱管束13，該常溫二氧化碳換熱管束 13的進(jìn)氣口 6通過管道與氣源相通，其出氣口 7通過管道與液化換熱器2上 的進(jìn)氣口9相通，在再沸器1上、常溫二氧化碳換熱管束13上部位置處設(shè)有 液態(tài)二氧化碳出液口 15,該出液口 15通過管道與電泵10的進(jìn)液口相通；在 液化換熱器2中安裝有制冷管束14，所述制冷管束14通過安裝在液化換熱器 2上的制冷劑進(jìn)口 3和制冷劑出口 4與制冷設(shè)備相連，在液化換熱器2上設(shè)有 與其內(nèi)腔相通的不凝氣體排放口 8。
所述的液化換熱器2斜置安裝在提純塔5的上部，其傾斜角為1 5度。
所述的電泵IO為屏蔽電泵，在其出口管11上連接有泵平衡管12，泵平 衡管12的出氣口與再沸器1的內(nèi)腔相通。
所述的電泵10的控制回路上連接有用于控制其停機(jī)的電流傳感器，該電 流傳感器將檢測到的電流送入電控裝置中，如電流小于設(shè)定值，則自動(dòng)切斷 電泵10的供電回路，使其停止工作。
本實(shí)用新型的有益效果
本實(shí)用新型由于直接利用氣態(tài)二氧化碳作為再沸能源對液態(tài)二氧化碳進(jìn) 行再提純，節(jié)約了能源，同時(shí)使現(xiàn)沸的氣態(tài)二氧化碳沿提純塔穿過其中的液 態(tài)二氧化態(tài)帶走其中的氧化及氮?dú)?，?shí)現(xiàn)二氧化碳的提純，具有工藝簡單， 提純度高的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型利用電流傳感器控制電泵的關(guān)停，克服了傳統(tǒng)浮球控制方式 存在的控制易失靈的問題。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，增產(chǎn)明顯，可提高回收率20%以上。
以某啤酒有限公司為例，在使用本實(shí)用新型的裝置前，每輸入720公斤 二氧化碳原料氣，僅能回收500公斤純度為99.99%的液態(tài)二氧化碳；使用本 實(shí)用新型的裝置后，回收同樣純度為99. 99%的液態(tài)二氧化碳量增加到600公 斤。同時(shí)因使用電流控制屏蔽電泵啟停后大大減少了操作員的工作量。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的左視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1、 2所示。
一種節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，它包括再沸器1和液化換熱器2及 提純塔5，提純塔5的兩端分別與再沸器1和液化換熱器2相通，其中液化換 熱器2斜置安裝在提純塔5的上部，其傾斜角為1 5度，如圖l所示；在再 沸器1中水平安裝有常溫二氧化碳換熱管束13，該常溫二氧化碳換熱管束13 的進(jìn)氣口 6通過管道與氣源相通(如圖2所示)，其出氣口7通過管道與液化
換熱器2上的進(jìn)氣口 9相通，在再沸器1上、常溫二氧化碳換熱管束13上部 位置處設(shè)有液態(tài)二氧化碳出液口 15，該出液口 15通過管道與電泵10的進(jìn)液 口相通，其中的電泵10可采用屏蔽電泵，在其出口管11上連接有泵平衡管 12，泵平衡管12的出氣口與再沸器1的內(nèi)腔相通，這樣可使經(jīng)過屏蔽電泵時(shí) 部分被電泵本身發(fā)熱氣化的二氧化碳再次進(jìn)入循環(huán)利用；在液化換熱器2中 安裝有制冷管束14，所述制冷管束14通過安裝在液化換熱器2上的制冷劑進(jìn) 口 3和制冷劑出口 4與制冷設(shè)備相連，在液化換熱器2上設(shè)有與其內(nèi)腔相通 的不凝氣體排放口 8。
作為本實(shí)用新型重要內(nèi)容之一的電泵的關(guān)停是通過檢測電泵的工作電流 實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樯暾埲送ㄟ^大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)屏蔽電泵的出液量減少時(shí)，其通 過的電流也相應(yīng)的減少，因此，只要檢測到通過電泵的電流小于某一值時(shí)， 即可判定再沸器的液態(tài)二氧化碳的量，從而再通過控制電路切斷電泵的工作 電源，即可實(shí)現(xiàn)對電泵的關(guān)停，再經(jīng)過延時(shí)打開電泵，如此循環(huán)即可保證電 泵根據(jù)需要進(jìn)行啟停，為此，本實(shí)用新型在電泵IO的控制回路上連接有用于 控制其停機(jī)的電流傳感器，該電流傳感器將檢測到的電流送入電控裝置中， 如電流小于設(shè)定值，則自動(dòng)切斷電泵IO的供電回路，使其停止工作。電流傳 感器可采用市售產(chǎn)品加以實(shí)現(xiàn)，控制電路則可采用常規(guī)教科書上的控制電路 加以實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的工作原理是
將壓縮凈化后的常溫二氧化碳?xì)怏w引入再沸器，使再沸器內(nèi)一部分低溫 液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)汽化，同時(shí)這部分常溫的氣體得到冷卻后進(jìn)入二氧化碳液 化換熱器冷凝成液態(tài)二氧化碳。從再沸器內(nèi)液體中蒸發(fā)的氣體二氧化碳沿提 純塔向上吸收從二氧化碳液化換熱器內(nèi)從上向下流的液體二氧化碳中的氧氣 和氮?dú)猓沽魅朐俜衅鲀?nèi)的液體二氧化碳提高到99.99%以上。當(dāng)二氧化碳液
化換熱器工作一定的時(shí)間再沸器內(nèi)會(huì)積聚一定量的液態(tài)二氧化碳，此時(shí)屏蔽 電泵啟動(dòng)，根據(jù)電壓的波動(dòng)屏蔽電泵的運(yùn)行電流會(huì)在很小的范圍內(nèi)相對穩(wěn)定， 當(dāng)液體已完全被泵出再沸器后屏蔽電泵的運(yùn)行電流會(huì)急劇下降，此時(shí)屏蔽電
泵停止工作。
本實(shí)用新型的工作過程為
當(dāng)二氧化碳?xì)怏w從常溫二氧化碳?xì)怏w進(jìn)口 6進(jìn)入到再沸器內(nèi)換熱管時(shí)， 會(huì)蒸發(fā)再沸器1中部分液態(tài)二氧化碳；同時(shí)氣體自身得到冷卻并從低溫二氧
化碳?xì)怏w出口 7留出，經(jīng)過液化換熱器進(jìn)口 9進(jìn)入液化換熱器2，與低溫制冷 劑進(jìn)行熱交換并被冷凝成液態(tài)二氧化碳。液態(tài)二氧化碳順提純塔循5向下流 入再沸器1;同時(shí)從再沸器1中蒸發(fā)的氣態(tài)二氧化碳沿提純塔5進(jìn)入液化換熱 器2，氣體經(jīng)過提純塔5時(shí)通過塔內(nèi)規(guī)整填料置換出液態(tài)二氧化碳的氧氣和氮 氣分子，將流入再沸器5中的液態(tài)二氧化碳純度提高到99.99%以上。含有大 量氧氣和氮?dú)夥肿佣趸細(xì)怏w在進(jìn)入液化換熱器2中后從不凝氣體排放口 8 排出。當(dāng)液化換熱器工作一定時(shí)間后再沸器5內(nèi)會(huì)積聚一定的液態(tài)二氧化碳， 此時(shí)屏蔽電泵IO開始工作，將液態(tài)二氧化碳從屏蔽電泵出口管泵入二氧化碳 儲(chǔ)存容器內(nèi)。當(dāng)再沸器1內(nèi)液態(tài)二氧化碳被完全泵出時(shí)，屏蔽電泵10的運(yùn)行 電流會(huì)急劇下降，設(shè)備控制系統(tǒng)檢測到屏蔽電泵IO工作電流已遠(yuǎn)離其額定范 圍內(nèi)時(shí)，控制屏蔽電泵10停止工作。
因此，本實(shí)用新型可降低二氧化碳?xì)怏w的排放量，準(zhǔn)確控制屏蔽電泵的 啟停，節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染。
本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，其特征是它包括再沸器(1)和液化換熱器(2)及提純塔(5)，提純塔(5)的兩端分別與再沸器(1)和液化換熱器(2)相通；在再沸器(1)中水平安裝有常溫二氧化碳換熱管束(13)，該常溫二氧化碳換熱管束(13)的進(jìn)氣口(6)與氣源相通，其出氣口(7)與液化換熱器(2)上的進(jìn)氣口(9)相通，在再沸器(1)上、常溫二氧化碳換熱管束(13)上部位置處設(shè)有液態(tài)二氧化碳出液口(15)，該出液口(15)與電泵(10)的進(jìn)液口相通；在液化換熱器(2)中安裝有制冷管束(14)，所述制冷管束(14)通過安裝在液化換熱器(2)上的制冷劑進(jìn)口(3)和制冷劑出口(4)與制冷設(shè)備相連，在液化換熱器(2)上設(shè)有與其內(nèi)腔相通的不凝氣體排放口(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，其特征是所述的液 化換熱器(2)斜置安裝在提純塔(5)的上部，其傾斜角為1 5度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，其特征是所述的電 泵(10)為屏蔽電泵，在其出口管(11)上連接有泵平衡管(12)，泵平衡管(12)的出氣口與再沸器(1)的內(nèi)腔相通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，其特征是所述的電 泵(10)的控制回路上連接有用于控制其停機(jī)的電流傳感器。
專利摘要一種節(jié)能型二氧化碳液化提純裝置，屬于一種制氣設(shè)備，其特征是它包括再沸器(1)和液化換熱器(2)及提純塔(5)，提純塔(5)與再沸器(1)和液化換熱器(2)相通；在再沸器(1)中安裝有換熱管束(13)，該換熱管束(13)的進(jìn)氣口(6)與氣源相通，其出氣口(7)與液化換熱器(2)上的進(jìn)氣口(9)相通，在再沸器(1)上設(shè)有液態(tài)二氧化碳出液口(15)，該出液口(15)與電泵(10)的進(jìn)液口相通；在液化換熱器(2)中安裝有制冷管束(14)，所述制冷管束(14)通過安裝在液化換熱器(2)上的制冷劑進(jìn)口(3)和制冷劑出口(4)與制冷設(shè)備相連，在液化換熱器(2)上設(shè)有與其內(nèi)腔相通的不凝氣體排放口(8)。本實(shí)用新型可降低二氧化碳?xì)怏w的排放量，準(zhǔn)確控制屏蔽電泵的啟停，節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染。
文檔編號F25J3/02GK201191124SQ20082003404
公開日2009年2月4日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者代建鋼, 吳未立, 紅 李, 李長青, 沈國強(qiáng), 錢艷麗, 陳愛寶, 虎 黃 申請人:南京順風(fēng)-派尼爾空氣和氣體凈化設(shè)備有限公司