[发明专利]二氧化碳气体捕捉和精制装置

说明书

技术领域

本发明所述的二氧化碳气体捕捉和精制装置涉及化工生产设备，具体地说是一种食品级液体二氧化碳和干冰的生产制造设备。

背景技术

目前二氧化碳是一种非常宝贵的碳资源，可以被广泛用于多种领域。化学合成工业、机械保护焊接、金属铸造加工、农业施肥、果品蔬菜保鲜、啤酒饮料灌装、石油开采、消防灭火、医药卫生等行业都需要二氧化碳。而我国二氧化碳的气体来源又非常丰富：有机化工厂的制氢、乙二醇生产，无机化工厂的变换气、合成氨生产，粮食发酵造酒，钙、镁等矿石分解，硼矿粉碳解，油田伴生气，燃烧煤或重油的烟道气等等都含有一定量的二氧化碳。这些原料气中的二氧化碳含量不同，从10％-90％，其中所含成分也不同，含有多种杂质。新的食品级二氧化碳国家标准10621-2006对22个指标有严格要求。原有的生产制造二氧化碳方法比较简单，大部分只是针对其中某一种杂质组分进行剔除，生产出的产品含杂质比较多，不是特别纯净，特别是用于食品行业的二氧化碳产品，要求比较严格，生产制造比较困难。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的二氧化碳气体捕捉和精制装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的二氧化碳气体捕捉和精制装置，从而解决原有的生产制造二氧化碳方法比较简单，大部分只是针对其中某一种杂质组分进行剔除，生产出的产品含杂质比较多，不是特别纯净，特别是用于食品行业的二氧化碳产品，要求比较严格，生产制造比较困难等问题。

本发明所述的二氧化碳气体捕捉和精制装置，是由鼓风机、压缩机、富集系统、脱硫系统、脱烃系统、净化系统、制冷系统、精馏系统以及产品系统所组成。所述的富集系统的前端连接鼓风机，富集系统后端连接脱硫系统，脱硫系统后端连接脱烃系统、脱烃系统后端连接净化系统、净化系统后端连接制冷系统、制冷系统后端连接精馏系统，精馏系统后端连接产品系统。所述的富集系统包括水洗塔、水槽、水泵、贫液泵、富液泵、吸收塔、分离器、再生塔、分液器、热源。由鼓风机送来的原料气体进入水洗塔，水洗塔下面设有水槽，水槽连接水泵，水泵将水槽里的水送入水洗塔，水洗塔上端出口连接到吸收塔的下部，吸收塔上端出口连接到分离器，分离器的出口连接到吸收塔的上部，吸收塔的底部出口经富液泵连接到再生塔的上部，再生塔顶部出口连接到分液器，分液器的底部出口与再生塔底部出口相连接并通过贫液泵与分离器的底部出口连接后再连接到吸收塔上部，分液器的顶部出口连接到压缩机的入口。热源是为再生塔加热。所述的脱硫系统包括第一分水器、第一脱硫器、第二脱硫器。压缩机的出口连接到第一分水器，第一分水器顶部出口连接到第一脱硫器和第二脱硫器入口，第一脱硫器和第二脱硫器出口连接在一起输出。所述的脱烃系统包括换热器、加热器、脱烃器。由脱硫系统进来的气体进入换热器的顶部，换热器的底部连接到加热器的下部，加热器的上部出口连接到脱烃器顶部入口，脱烃器底部出口连接到换热器上部入口，换热器下部出口输出。所述的净化系统包括冷却器、第二分水器、第一净化器、第二净化器。由脱烃系统进来的气体经冷却器后进入第二分水器，第二分水器顶部出口连接到第一净化器和第二净化器顶部入口，第一净化器和第二净化器底部出口连接在一起输出。所述的制冷系统包括冷凝器、制冷机。由净化系统进来的气体经冷凝器冷凝液化后输出，制冷机给冷凝器提供制冷。所述的精馏系统包括精馏塔。所述的产品系统包括液体产品储罐和相连接的固体干冰机。

本发明所述的吸收塔和再生塔里所用吸收液为显碱性的吸收剂，如碳酸钾或复合胺。

本发明所述的脱硫系统中第一脱硫器和第二脱硫器的连接方式为串并联连接，第一脱硫器和第二脱硫器入口相连接、出口相连接，并且出口和入口之间也连接在一起。脱硫装置首次运行时，可先开第一脱硫器，待第一脱硫器出口硫含量接近指标时与第二脱硫器串联，第二脱硫器出口硫含量接近指标前，应预留一定时间停第一脱硫器更换脱硫剂，更换后第一脱硫器作为新第二脱硫器，第二脱硫器作为新第一脱硫器，循环使用，既可保证脱硫产品气的质量，又可保证脱硫剂的硫容，脱硫剂更换可在不停车的条件下进行，从而保障系统稳定连续运行。这种方式既保证了脱硫精度，又保证连续生产，可以根据具体情况灵活多变。

本发明所述的干冰机经管道连接到压缩机的入口处。把将要排放到空气中的二氧化碳回收回来，送到压缩机进一步处理，提高了二氧化碳的回收率。

本发明所述的第一净化器与第二净化器材质为碳钢加不锈钢衬里。

本发明所述的设备入口和出口均装有阀门。