[发明专利]用于分离气体混合物的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于在一个低温的气体分离过程中由一种绝大部分由二氧化碳(CO₂)及氮气(N₂)组成的原料气体(1)产生二氧化碳产品的方法以及一种用于实施该方法的装置。氮气在一个单级的冷凝过程中在两个串联设置的分离器(D1，D2)中与二氧化碳分离。

主权项

1.一种用于在一个低温的气体分离过程中由一种绝大部分由二氧化碳(CO2)及氮气(N2)组成的原料气体(1)产生二氧化碳产品的方法，具有以下方法步骤：a)通过原料气体(1)在一个热交换器(W)中的逆着待被蒸发和/或待被升温的过程流的冷却产生一个第一双相混合物(2)；b)将该第一双相混合物(2)在一个第一分离器(D1)中分离为一个第一富N2的含二氧化碳的气体相(3)和一个第一富CO2的含氮的液体相(4)；c)通过第一富CO2的含氮的液体相(4)的经由一个节流机构(a)的减压产生一个第二双相混合物(5)；d)将该第二双相混合物(5)在一个第二分离器(D2)中分离为一个第二富N2的含二氧化碳的气体相(6)和一个具有二氧化碳产品质量的第二液体相(12)；e)通过一个第二节流机构(b)使第一富N2的含二氧化碳的气体相(3)减压并且将减压后的第一(7)和第二富N2的含二氧化碳的气体相(6)合并为一个第三富N2的含二氧化碳的气体相(8)；f)通过第三富N2的含二氧化碳的气体相(8)的经由一个第三节流机构(c)的释放冷量的减压产生用于气体分离过程的峰值冷量，其中，该减压这样进行，使得不形成固体物质；g)使通过第三富N2的含二氧化碳的气体相(8)的减压得到的物质流(9)逆着待被冷却的原料气体(1)升温；h)使具有二氧化碳产品质量的第二液体相(12)的至少一部分(14)经由一个第四节流机构(d)释放冷量地减压，其中，该减压这样进行，使得不形成固体物质；i)使通过具有二氧化碳产品质量的液体相(14)的经由第四节流机构(d)的减压产生的第三双相混合物(15)逆着待被冷却的原料气体(1)蒸发及升温；j)使具有二氧化碳产品质量的第二液体相(12)的未释放冷量地减压的部分(13)逆着待被冷却的原料气体(1)蒸发及升温；k)将在方法步骤i)和j)中产生的具有二氧化碳产品质量的气体相(16，17)合并为一个二氧化碳产品(18)。