[發明專利]一種超純二氧化碳的提純方法及裝置

在審

• 申請號: 202110704448.1
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113292074A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 黃加斗;宗立冬;劉川;蔡炎南
• 申請（專利權）人: 重慶同輝氣體有限公司
• 主分類號: C01B32/50
• 分類號: C01B32/50;B01D3/14;B01D3/32;B01D5/00
• 代理公司: 成都東唐智宏專利代理事務所(普通合伙) 51261
• 代理人: 羅言剛

本發明公開了一種超純二氧化碳的提純方法及裝置，包括原料罐、汽化器、吸附系統、過濾器、精餾塔、低溫液體充裝泵、成品罐；精餾塔5頂端接有冷凝器、下部接有再沸器；成品超純二氧化碳出口位于再沸器的底部。本發明首次公開了一種超純二氧化碳的提純方法及裝置，經過氣化、吸附、過濾、精餾制取得到超純二氧化碳，能實現能源的循環利用。

技術領域

本發明涉及氣體提純技術，具體涉及一種超純二氧化碳的提純方法及裝置。

背景技術

二氧化碳（carbon dioxide）是一種碳氧化合物，是空氣中常見的化合物。常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃。略溶于水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。

超純二氧化碳用于半導體清洗設備，在少量有機溶劑的配合下，以無表面張力的二氧化碳超流體為清洗媒體和漂洗液，深入微小孔隙獲得良好的清洗和干燥效果。利用二氧化碳超臨界流體半導體清洗設備，避免了純水的大量消耗和化學藥劑帶來的污染，可以解決傳統工藝中由于表面張力造成的結構變形和顆粒吸附等問題。

當前國際上尚未有面世的超純二氧化碳產品，僅局限于高純二氧化碳產品。因此，開發一種提純超純二氧化碳的方法及裝置，以獲得超純二氧化碳，顯得具有積極的顯示意義，利用該發明得到的超純二氧化碳，填補了國際超純二氧化碳提純領域的空白。

發明內容

本發明目的是提供一種超純二氧化碳的提純方法及裝置，針對工業級二氧化碳提純制取超純二氧化碳，使能量能夠得到充分的利用，既節能又環保。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種超純二氧化碳的提純方法及裝置，包括依次連接的原料罐、汽化器、吸附系統、過濾器、精餾塔、充裝泵、成品罐等；所述原料罐為臥式罐；所述汽化器為空溫式汽化器；所述吸附系統由兩組吸附塔并聯組成，每組吸附塔分別由兩個吸附柱串聯而成，并伴有氮氣再生系統；所述過濾器由兩組過濾器并聯組成；所述精餾塔塔頂端接有冷凝器、下部接有再沸器；所述充裝泵為無油潤滑低溫液體充裝泵；所述成品罐為臥式罐。

上述技術方案中，吸附器為現有產品，核心為吸附柱，所述吸附器中，吸附柱優選并聯組成的兩組，一組工作，一組再生，可以保證提純操作不間斷；吸附柱吸附原料中含有的主要雜質，包括：水分、二氧化硫、氨氣與烴類化合物五等，保證后續精餾塔產品超純二氧化碳的純度。

上述技術方案中，過濾器為現有產品，核心為過濾柱，所述過濾器中，過濾柱優選兩組，并聯組成，可以保證提純操作不間斷，也可以同時工作，提高過濾效果；過濾柱的精度為0.1微米，有效去除原料氣體中的顆粒物，保證后續精餾塔產品超純二氧化碳的純度。

本發明中，連接是指氣管連接，用于各部件之間的氣體傳輸；各部件設有氣體出入口，根據本發明的技術方案，本領域技術人員根據場地要求自行連接。

上述技術方案中，所述精餾塔為高壓低溫精餾作業，采用下塔進料，底部液態出料，塔頂冷凝器閃蒸汽直接高空排放，塔底重組分雜質通過底部排液閥排放。

本發明的一種超純二氧化碳的提純方法及裝置針對工業級二氧化碳提純制取超純二氧化碳，因此，本發明還公開了上述一種超純二氧化碳的提純裝置在提純工業級二氧化碳中的應用。

本發明公開的一種超純二氧化碳的提純裝置提純二氧化碳的方法，包括如下步驟：

（1）原料罐原料來自原料罐車；

（2）經空溫式汽化器汽化成氣態后進入吸附系統；

（3）吸附系統中由兩組吸附柱并聯組成，每組吸附柱分別由兩個吸附柱串聯組成。吸附系統并伴有在線再生系統，可實現在線式再生處理，保證工藝的連續性；

（4）出吸附系統的產品進入過濾器，過濾器為現有產品，核心為過濾柱，所述過濾器中，過濾柱優選兩組，并聯組成，可以保證提純操作不間斷，也可以同時工作，提高過濾效果；

（5）經過濾后氣體進入精餾塔，精餾塔進料口為精餾柱的下部；