[发明专利]一种高纯二氧化碳提纯装置

说明书

本申请涉及一种高纯二氧化碳提纯装置，其一包括原料气库，原料气库的排气端上连通有一加热器，加热器的另一端连通有一纯化器，纯化器的另一端设置有精馏塔，精馏塔内设置有制冷机，所述原料气库与加热器之间设置有用于对进入加热器之前的液态原料气预热，并对进入精馏塔之前的气态原料气预冷的热交换器，所述热交换器包括换热外管，换热外管靠近两端的外周面上分别设置有一进口和一出口，换热外管内穿设有若干容容纳气态原料气进入的换热内管，换热外管的两端各设置有一将换热外管端部封堵的封板，换热内管穿过封板并与封板密封。本申请具有减少二氧化碳提纯过程中能源的浪费的效果。

技术领域

本申请涉及气体提纯的领域，尤其是涉及一种高纯二氧化碳提纯装置。

背景技术

二氧化碳是一种宝贵的资源，广泛的应用于化工，机械，工业，食品，医药等多种领域。二氧化碳粗成品中还有较多的氮气，氧气，水蒸气，烃类化合物等杂质，需要经过提纯才能进行使用。

根据国标GB/T 51316-2018公开的二氧化碳提纯主要包括气体预处理、二氧化碳吸收解析、二氧化碳压缩、二氧化碳脱水、二氧化碳液化等工序。

在提纯过程中，需要反复对二氧化碳进行加热和冷却，从而浪费大量的能源。

发明内容

为了减少二氧化碳提纯过程中能源的浪费，本申请提供一种高纯二氧化碳提纯装置。

本申请提供的一种高纯二氧化碳提纯装置采用如下的技术方案：

一种高纯二氧化碳提纯装置，包括原料气库，原料气库的排气端上连通有一用于将液态原料气加热为气态的加热器，加热器的另一端连通有一纯化器，纯化器的另一端设置有精馏塔，精馏塔内设置有制冷机，所述原料气库与加热器之间设置有用于对进入加热器之前的液态原料气预热，并对进入精馏塔之前的气态原料气预冷的热交换器，所述热交换器包括换热外管，换热外管靠近两端的外周面上分别设置有一进口和一出口，换热外管内穿设有若干容容纳气态原料气流通的换热内管，换热外管的两端各设置有一将换热外管端部封堵的封板，换热内管穿过封板并与封板密封。

通过采用上述技术方案，液态原料气与气态原料气通过换热内管的管壁进行热交换：液态原料气吸收气态原料气中的热量，进而液态原料气在进入加热器之前被预热；而气态原料气在进入精馏塔之前放出热量，气态原料气被预冷。两个阶段的原料气之间热量交换，节省了能源。

可选的，所述换热内管内设置有若干导流板，导流板在换热内管内绕换热内管的轴线成螺旋状排布。

通过采用上述技术方案，导流板的设置使得液态原料气在换热外管内呈螺旋状流动，进而使得液态原料气可以更加充分与换热内管的外周面相互接触，从而延长了换热时间，并且增大了液体流动时的湍流，使得远离换热内管的流动层可以随液体的湍流与换热内管壁更加充分的接触，从而提高了换热效率。

可选的，所述进口和出口各设置有一分流盒，分流盒固接在换热外管的外周面上并且分流盒背离换热外管的一侧的端面逐渐缩小，分流盒内设置有若干分流片，若干分流片分别朝向若干导流板设置。

通过采用上述技术方案，当液态原料气从进口进入换热外管内部时，通过分流板后，分布在不同的导流板空隙内，从而使液态原料气可以更加均匀的分布换热外管内。

可选的，所述分流盒背离换热外管的一端设置有一用于运输液态原料气的导管，导管的端部固接有一安装法兰，对应分流盒背离换热外管的一侧开设有与安装法兰相互配合的安装螺孔。

通过采用上述技术方案，导管与分流盒通过安装法兰相互连接，从而方便了设备安装与维护。

可选的，所述换热内管的周面上固接有若干扰流环，若干扰流环沿换热内管的轴线间隔设置。