[实用新型]一种食品级二氧化碳的制备装置

说明书

本实用新型公开了一种食品级二氧化碳的制备装置，包括压缩机构、脱硫机构、催化氧化机构、干燥机构、吸附机构、冷凝机构和精馏塔；所述压缩机构的出口的气体压力为1.5～3.5Mpa。本实用新型先将原料气通过压缩机构压缩后，再进行后续的脱硫、脱水等操作，由于原料气被压缩后，其体积大大减小，因此后续的脱硫脱水设备等都可以相应的减小体积，从而克服了现有技术中设备体积大、占地面积大，造价高等问题。

技术领域

本实用新型涉及化工气体领域，具体涉及一种食品级二氧化碳的制备装置。

背景技术

二氧化碳(carbon dioxide)，化学式为CO₂，常温常压下是一种无色无味或无色无嗅而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03％-0.04％)。在物理性质方面，二氧化碳的熔点为-56.6℃，沸点为-78.5℃，密度比空气密度大(标准条件下)，溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高(2000℃时仅有1.8％分解)，不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。二氧化碳主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。

气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂，在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件，还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂，广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。

液体二氧化碳用作致冷剂，飞机、导弹和电子部件的低温试验，提高油井采收率，橡胶磨光以及控制化学反应，也可用作灭火剂。

固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品，在许多工业加工中作为冷冻剂，例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。

食品级二氧化碳在食品冷冻、饮料碳酸化、烟丝膨胀等领域有广泛的应用。由上可见，二氧化碳是现代工业中不可缺少的基础性支撑源材料。随着食品工业的飞速发展，其用量相当可观，对用于食品工业中的液体二氧化碳的纯度要求也相当高。

目前，二氧化碳的提纯方法主要有：溶剂吸收法、变压吸附法、膜分离法、压缩冷凝法等，这些方法在具体使用中各有优缺点。例如，溶剂吸收法主要是根据气源条件选用一种或几种吸收液，吸收气源中的二氧化碳，然后从吸收液中解析二氧化碳，适用于处理气体中二氧化碳浓度较低的气源，分离效果较好，但该工艺投资费用大，能耗高，分离回收成本高。膜分离法是基于混合气体中二氧化碳与其他组分透过膜材料的速度不同而实现二氧化碳与其他组分的分离，膜分离法具有投资低、操作方便、能耗低等优点，膜分离法在装置成本上约为溶剂吸收法的一半，然而其缺点在于很难得到高纯度的二氧化碳。中国发明专利申请CN10456035A公开了一种食品级高纯度液体二氧化碳的制备装置，包括除油器、冷却器、缓冲罐、脱硫器、净化器、蒸发冷凝器、以及提纯塔。

然而，上述二氧化碳的制备装置存在如下问题：(1)对于工业化的制备装备而言，由于产量很大，因此各个工序的设备都存在体积大、占地面积大，造价高等问题；(2)由于食品级二氧化碳对纯度的要求较高，需要对原料气进行除杂(主要是脱硫、脱烃、脱水、脱氨等等)，在这些除杂工序中，各个设备的工艺参数都不一样，因此，如何更好的统筹整个系统，降低能耗，提高经济效益，这成了本领域经久不衰的研究课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种食品级二氧化碳的制备装置，以降低能耗，提高经济效益。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种食品级二氧化碳的制备装置，包括压缩机构、脱硫机构、催化氧化机构、干燥机构、吸附机构、冷凝机构和精馏塔；