[發明專利]一種提純凈化一氧化碳粗產品的裝置及工藝

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• 申請號: 202010491162.5
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111498847A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 江蘇正能同位素有限公司
• 主分類號: C01B32/40
• 分類號: C01B32/40;C01B3/50;C01B3/58;C01B3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種提純凈化一氧化碳粗產品的裝置，包括5A分子篩干燥器、管式反應器、管殼式換熱器、板翅式換熱器，第一5A分子篩干燥器、第二5A分子篩干燥器入口端均通過第一管道連接原料氣發生裝置，出口端通過第二管道連接管式反應器入口端，管式反應器出口端通過第三管道連接第一管殼式換熱器入口端，第一管殼式換熱器出口端通過第四管道分別連接第一變壓吸附塔和第二變壓吸附塔入口端，本發明結構原理簡單，由干燥單元、氧化單元、吸附單元、深冷分離單元串聯而成，并采用冷量回收技術降低能耗，一氧化碳純度可達99.99%。

技術領域

本發明涉及特種氣體的分離提純以及二氧化碳電還原技術領域，具體為一種提純凈化一氧化碳粗產品的裝置及工藝。

背景技術

隨著氣球變暖問題得到全球越來越多的重視，如何對二氧化碳氣體進行循環再利用，減少其向大氣的排放，已成為一個世界性的課題。其中，用電化學手段將二氧化碳還原成資源型氣體或碳氫化合物加以儲存的方法，因其設備簡易、操作簡單、在常溫常壓下工作，具有獨特的優勢。在各種可能的產物中，因為一氧化碳難以儲存、運輸的特點，二氧化碳電還原制取一氧化碳的工藝， 尤其受到CO需求規模小、但長期穩定的特種氣體行業的關注。然而，由于二氧化碳還原路徑復雜，且往往伴有析氫反應，產品氣體雜質種類較多，含量較大，而特氣行業往往需要高純度的一氧化碳，如何對電解產物進行分離、提純就成為一項重大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提純凈化一氧化碳粗產品的裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種提純凈化一氧化碳粗產品的裝置，包括第一5A分子篩干燥器、第二5A分子篩干燥器、管式反應器、第一管殼式換熱器、第二管殼式換熱器、板翅式換熱器，所述第一5A分子篩干燥器、第二5A分子篩干燥器入口端均通過第一管道連接原料氣發生裝置，出口端通過第二管道連接管式反應器入口端，所述管式反應器出口端通過第三管道連接第一管殼式換熱器入口端，所述第一管殼式換熱器出口端通過第四管道分別連接第一變壓吸附塔和第二變壓吸附塔入口端，所述第一變壓吸附塔和第二變壓吸附塔出口端通過第五管道連通第二管殼式換熱器，所述第二管殼式換熱器通過第六管道連通板翅式換熱器，所述板翅式換熱器通過第七管道連通第一精餾塔中部；所述第一精餾塔頂部采出口與第二管殼式換熱器相連通，之后通往燃燒排空點；所述第一精餾塔底部采出口與第二精餾塔的中部至上部相連通；所述第二精餾塔底部采出口與第二管殼式換熱器相連通，隨后通往排空點，所述第二精餾塔頂部采出口與第三精餾塔中部至下部相連通；所述第三精餾塔頂部采出口與第二管殼式換熱器相連通，隨后通往排空點；所述第三精餾塔底部采出口與第二管殼式換熱器相連通，隨后通往產品收集點。

優選的，所述第一變壓吸附塔和第二變壓吸附塔內吸附劑選用活性炭或其他疏松多孔材料，吸附劑比表面積選用600 -1800 m²/g，吸附壓力0.1- 1.5 MPa。

優選的，所述第一精餾塔、第二精餾塔、第三精餾塔均采用板式或填料精餾塔，所述第一精餾塔、第二精餾塔、第三精餾塔依次投入40-150，40-150，20-100 塊理論板，操作壓力在50 - 760 mmHg，每個精餾塔的回流比在R = 20 -沸器或氣氮加熱再沸器。

優選的，一種提純凈化一氧化碳粗產品的裝置的工藝，包括以下步驟：

A、原料氣發生裝置的原料氣主要成分為CO和H₂的混合氣，并混有微量CO₂、H₂O、CH₄、O₂和N₂等其他雜質；

B、所述原料氣通過第一管道進入第一5A分子篩干燥器、第二5A分子篩干燥器除去H₂O,之后通過第二管道進入管式反應器，將CH₄氧化轉化為CO₂；