[發明專利]一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置和方法

有效

• 申請號: 202110583835.4
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113294969B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 邵先軍;謝成;孫翔;劉浩軍;周金輝;劉家齊;何毅帆;丁五行;王鑫
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;泰普聯合科技開發（合肥）有限公司
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08;F25B49/02
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張祥

1.一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：包括制冷罐和提純罐，所述制冷罐上端連接有進氣管道和出氣管道，制冷罐下方的第一出液管道與提純罐連接；制冷罐還連接有真空發生器，制冷罐上設置有改變制冷罐溫度的第一制冷單元、作用于制冷罐內部環境的第一溫度傳感器和壓力傳感器；

所述提純罐的上方與第一出液管道連通，提純罐內設置有第一液位計，提純罐上設置有第二制冷單元和第二溫度傳感器，提純罐下方設置有第二出液管道，制冷罐與提純罐之間以及制冷罐和提純罐與外部連通的管道上分別設置有閥門；

氣體分離的方法包括以下步驟：

S1：抽真空，通過真空發生器將制冷罐內的壓力降低到第一預設壓力；

S2：充入氣體，將混合氣體導入制冷罐，直到制冷罐內的壓力達到第二預設壓力；

S3：氣體液化，通過第一制冷單元控制制冷罐溫度降至第一預設溫度，直到制冷罐內的壓力穩定；

S4：氣液分離，通過第二制冷單元將提純罐的溫度調節到第二預設溫度，將制冷罐內的液體排入提純罐內，制冷罐內剩余的氣體通過排氣管道排出；

S5：液體收集，重復S2-S4，直到提純罐內的液位高度達到第一預設高度；

S6：通過第二制冷單元控制提純罐升溫到第三預設溫度，將液體從第二出液管道排出。

2.根據權利要求1所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述提純罐下方的第二出液管道連接有換熱器，第二出液管道上的閥門處于換熱器之前。

3.根據權利要求2所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述換熱器之后還設置有第三壓縮機。

4.根據權利要求1所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述制冷罐的進氣管道上連接有第一壓縮機、出氣管道上連接有第二壓縮機。

5.根據權利要求4所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述真空發生器連接在出氣管道上，并處于第二壓縮機之前，真空發生器和第二壓縮機的管道上分別設置有閥門。

6.根據權利要求1所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述制冷罐和提純罐之間設置有第二液位計，提純罐的出液管道在換熱器之前設置有第三液位計，第二液位計設置于第一出液管道的閥門之后，第三液位計處于第二出液管道上的閥門之前。

7.根據權利要求6所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述第一液位計、第二液位計和第三液位計均為能夠檢測安裝位置是否存在液體流動的音叉液位計。

8.根據權利要求1所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述提純罐下方的第二出液管道連接有換熱器，第二出液管道上的閥門處于換熱器之前，所述換熱器之后還設置有第三壓縮機；步驟S6中，提純罐內的液體經過換熱器后氣化，通過第三壓縮機將氣體排出收集。

9.根據權利要求8所述的一種全氟異丁腈和二氧化碳混合氣體分離裝置，其特征在于：所述第一預設壓力為133Pa，第二預設壓力為1MPa，第一預設溫度為-45℃，第二預設溫度為-45℃，第三預設溫度為-30℃，第一預設高度為提純罐高度的一半。