[實用新型]二氧化碳閃蒸裝置

無效

• 申請號: 200820237690.2
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN201296662Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 朱泉林
• 申請（專利權）人: 蘇州市金宏氣體有限公司
• 主分類號: C01B31/20
• 分類號: C01B31/20
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 周新亞

技術領域

本實用新型涉及工業級液體二氧化碳加工過程中的閃蒸裝置， 特別涉及能回收閃蒸過程中蒸發氣體的二氧化碳閃蒸裝置。

技術背景

二氧化碳的用途很多，來源也很廣泛，一般講，根據二氧化碳 的來源不同和用戶對二氧化碳的要求不同，主要分離方法有：吸收 法、變壓吸收法、膜分離法、低溫精餾法、催化燃燒法等。但不管 采用何種方法，要取得工業級液體二氧化碳，必須要對原料氣進行 液化，一般講為除去液體二氧化碳中氧氣、甲烷、氮氣等輕組分， 對原料氣純度較高的二氧化碳，只需對液化的二氧化碳閃蒸，即可 獲得合格產品。

在閃蒸過程中，除去氧氣、甲烷、氮氣等輕組分，國內外普遍 采用單級閃蒸，但同時有大量二氧化碳同時被蒸發排放，上訴過程 中二氧化碳氣體溫度較低，大量氣體釋放于大氣中，冷量亦被排放， 造成較大浪費。現有技術中對這些被釋放掉的氣體還沒有較有效便 捷的解決方案進行回收。現有的單級閃蒸機如圖1所示，包括閃蒸 罐，閃蒸罐上設有液體二氧化氮進口，和合格液體二氧化碳出口， 閃蒸罐頂部設有減壓閥和閃蒸氣體出口。

發明內容

本實用新型為克服上述缺點，提供一種結構緊湊，能有效回收 閃蒸氣體的二氧化碳閃蒸裝置。

本實用新型的技術方案是：一種二氧化碳閃蒸裝置，包括閃蒸 罐，閃蒸罐上部設有精餾塔，精餾塔上部設有冷凝裝置，冷凝裝置 上部設有閃蒸氣體出口和減壓閥，閃蒸罐、精餾塔和冷凝裝置之間 是貫通連接的，其中精餾塔內填充有多孔性材料，精餾塔上設有液 體二氧化碳進口，閃蒸罐上設有合格液體二氧化碳出口。

本實用新型在原有單級閃蒸設備上進行改造，加入精餾塔、冷 凝裝置。再將閃蒸、精餾、冷凝裝置進行有機結合，使其一體化。

過程及原理為液體二氧化碳經精餾塔流入閃蒸罐，精餾塔內填 充有多孔材料，擴大了二氧化碳蒸發面積，可獲得較純液體二氧化 碳到達底部閃蒸罐，同時下降的液態二氧化碳與上升閃蒸氣熱交換， 使閃蒸氣體中二氧化碳又部分轉換為液態，氣體上升至精餾塔頂部， 與塔頂冷凝器再熱交換，二氧化碳氣體二次冷凝，凝結為液體直接 下降再經精餾塔填料，并重復與上升閃蒸氣熱交換過程，回到閃蒸 罐。同時少量二氧化碳氣體與氧氣、甲烷、氮氣等輕組分，在設備 頂部排除。本實用新型可以很好的回收再利用閃蒸的二氧化碳氣體， 利用部分冷量降低單產能耗，在對原裝置進行適當改造，投入成本 較小，卻可長期受益。

附圖說明

圖1為現有二氧化碳閃蒸裝置結構圖；

圖2為本實用新型裝置結構圖。

其中：1、合格二氧化碳出口，2、液體二氧化碳，3、閃蒸 罐，4、液體二氧化碳進口，5、閃蒸氣體出口，6、減壓閥；

21、合格二氧化碳出口，22、液體二氧化碳，24、液體二氧化 碳進口，25、閃蒸氣體出口，26、減壓閥，27、改進后閃蒸罐，28、 精餾塔，29、填料，210、冷凝器。

具體設施方法

本實用新型是在現有技術中的單級閃蒸裝置上改造而成，如圖 1所示，現有閃蒸裝置包括閃蒸罐3，閃蒸罐3上設有液體二氧化氮 進口4，和合格液體二氧化碳出口1，閃蒸罐3內存有液體二氧化碳 2，閃蒸罐3頂部設有減壓閥6和閃蒸氣體出口5。

如圖2所示，一種二氧化碳閃蒸裝置，包括改進后的閃蒸罐27， 改進后的閃蒸罐27上部設有精餾塔28，精餾塔28上部設有冷凝器 210，冷凝器210上部設有閃蒸氣體出口25和減壓閥26，閃蒸罐、 精餾塔和冷凝裝置之間是貫通連接的，其中精餾塔內填充有多孔性 填料29，精餾塔28上設有液體二氧化碳進口24，改進后的閃蒸罐 27上設有合格液體二氧化碳出口21。

整個工藝過程為：液化后的二氧化碳通過液體二氧化碳進口24 進入精餾塔28，經填料29后進入改進后閃蒸罐27，閃蒸罐27內存 有液體二氧化碳22，閃蒸罐27內不凝氣體與蒸發的二氧化碳經填料 29一部分與新加入的液體二氧化碳熱交換后冷凝進入閃蒸罐27，另 一部分到達冷凝器210，二氧化碳氣體二次凝結，液體再經填料29， 進入改進后閃蒸罐27，合格液體二氧化碳由21引入下道工序。

本裝置一直由上游裝置源源不斷提供固定流量二氧化碳，閃蒸 氣體經減壓閥減壓后排放，裝置內壓力穩定在2.5Mpa，二氧化碳只 在液態與氣態二態間轉換，并不出現第三態。

根據實際使用情況，日平均單產由原80噸/天，提高為83.2噸 /天，噸產能耗由180KWh，降為172KW。