[發明專利]一體化食品級、工業級二氧化碳回收裝置及回收工藝

有效

• 申請號: 201310252780.4
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103359732A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 宋勤華;邵守言;胡宗貴;段紅宇;凌晨;趙峰;王忠華
• 申請（專利權）人: 江蘇索普（集團）有限公司;鎮江索普天辰碳回收有限公司
• 主分類號: C01B31/20
• 分類號: C01B31/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及化工環保技術領域，特別涉及一種能同時回收食品級、工業級二氧化碳的裝置及其工藝。

背景技術

隨著我國工業的發展，二氧化碳的排放量在逐年上升，眾多的鍋爐、窯爐、燃燒爐、煅燒爐等爐體，源源不斷地排放二氧化碳氣體，二氧化碳的大量排放,引起全球溫室效應，引起的環境公害舉世矚目，因此加快研究二氧化碳的回收和減排日益迫切，美國，英國和德國都研究制定了二氧化碳排放制度，日本則加快了二氧化碳綜合利用方面的研究，計劃用10年建立起以二氧化碳為化工原料的獨立工業體系。

二氧化碳是一種重要的化工原料，食品、輕工、冶金、化工等行業均需要大量的二氧化碳氣體，但排放的二氧化碳利用量不足l億噸／年，因此研究二氧化碳氣體的回收利用就極為重要。現有二氧化碳回收系統的配置均按二氧化碳最大產氣量進行配置，但二氧化碳的需求大部分是工業級二氧化碳，工業級二氧化碳對硫含量指標未做嚴格要求。食品級二氧化碳的需求主要來自食品飲料行業，其需求量隨著季節的變化而波動，而且食品級二氧化碳嚴格控制總硫含量小于0.1ppm，由于工業二氧化碳尾氣中含有COS、H₂S等雜質，將工業級二氧化碳提升為食品級，需解決的工藝問題是需要增加復雜的脫硫工藝且增加能耗。因此食品級、工業級二氧化碳因需求量、要求標準不同，現有技術一般對這兩種不同級別的二氧化碳需要分別回收，難以融合到同一工藝中。

發明內容:

為了解決生產食品級二氧化碳產品過程中需要增加復雜的脫硫工藝和能耗的問題，本發明提供一種直接液化回收二氧化碳的工藝，可以根據需要量在同一工藝上切換生產工業級、食品級二氧化碳產品，所生產的食品級二氧化碳總硫含量小于0.1ppm。達到工藝簡單，效率提高，能耗降低、操作方便的目的。

一體化食品級、工業級二氧化碳回收裝置，包括物料輸送方向依次連接的二氧化碳壓縮機、脫硫塔、精脫硫系統、干燥器、液化器、精餾塔、再沸器、過冷器，在脫硫塔與干燥器之間設置連接管道，該管道上設置閥門。

所述精脫硫系統，包括物料輸送方向依次連接的提溫器、水解塔和純化器。

一體化食品級、工業級二氧化碳回收工藝，含有77%-83%體積分數的二氧化碳的原料氣經壓縮機增壓至2-4MPa后，通入脫硫塔粗脫硫利用粗脫硫劑脫除原料氣中的H₂S；

所述原料氣是工業二氧化碳尾氣，優選來自低溫甲醇洗的放空尾氣。

若需要生成工業級二氧化碳，則粗脫硫后的物料直接進入干燥器進行干燥；干燥后的物料進入液化器，與液氨換熱，二氧化碳冷凝并進入精餾塔進行精餾；精餾塔中原料氣中的不凝性氣體向上蒸發，通過塔頂的壓力控制閥放出；精餾塔底的二氧化碳液體進入再沸器；經過再沸器氣氨的加熱后，液體中不凝性氣體再次蒸發至精餾塔并放出，再沸器中的二氧化碳液體經過過冷器過冷后得到工業級二氧化碳產品；所得工業級二氧化碳產品純度達到99.99%。

干燥器包含三臺吸附器，內裝分子篩及氧化鋁、脫醇劑。

所述的吸附器可以進行切換操作，分別進行吸附、再生和預熱操作；吸附器的再生氣體采用精餾塔頂不凝氣體，通過外置式電加熱爐進行加熱并通入吸附器再生。

若需要生產食品級二氧化碳，則粗脫硫后的物料在進入干燥器干燥之前先進入精脫硫系統精脫硫；所得食品級二氧化碳產品總硫含量在0.1ppm以下。

所述的精脫硫系統按照物料流向依次包括提溫器、水解塔與純化器。在提溫器中對物料進行加熱，控制水解塔床層溫度50-80℃，在水解塔內使COS水解轉化成H₂S，通過純化器內的精脫硫劑脫除水解生成的H₂S。

脫硫塔的粗脫硫劑與純化器內的精脫硫劑可以是活性碳，也可以是改性黏土，還可以是改性沸石，優選活性炭。

有益效果：(1)本發明在同一個裝置中通過切換連接關系實現工業級、食品級二氧化碳產品的生產，操作方便。

（2）在工業級二氧化碳產品的生產線上增加簡單的精脫硫系統生產食品級二氧化碳產品，且所生產的食品級二氧化碳總硫含量小于0.1ppm，該方法解決了生產食品級二氧化碳產品過程中需要增加復雜的脫硫工藝和能耗的問題，工藝簡單、能耗降低，該方法自動化程度高，廢物排放少。

（3）該工藝可以獲得直接液化的二氧化碳，提高二氧化碳產品收率和產量，有利于環境保護。

附圖說明

圖1為本發明的裝置結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖具體說明本發明的實施方式。