二氧化碳純化過程冷量回收裝置的製作方法

2023-06-06 05:52:46 1

本實用新型涉及一種二氧化碳純化過程冷量回收裝置，主要涉及二氧化碳提純領域。

背景技術：

如圖2所示，二氧化碳純化過程，首先將在儲罐（1）內的低溫二氧化碳液體通過汽化器（4）汽化，成為常溫氣體，保持在氣體狀態下進入二氧化碳純化器（5）去掉雜質，獲得高純二氧化碳，再進入壓縮機（7）加壓，然後對高壓二氧化碳在冷卻器（10）內冷卻液化，充裝入高純二氧化碳鋼瓶。

對高壓二氧化碳冷卻，通常是採用增設冷水機組（12），使高壓二氧化碳冷卻到20℃以下的方法，存在著能耗較大，日常維護複雜的問題。

二氧化碳純化的原料為低溫液體二氧化碳，在汽化過程中損失大量冷量，溫度越低，液體二氧化碳的汽化熱越高，在-20℃時，汽化熱為283.63kj/kg，而在30℃時汽化熱僅為62.97kj/kg。

技術實現要素：

針對以上現有技術的不足，本實用新型提出一種提高冷量利用率的二氧化碳純化過程冷量回收裝置。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：包括由二氧化碳管路依次連通的儲罐、汽化器、純化器、壓縮機、冷卻器和高純二氧化碳鋼瓶，在儲罐和汽化器之間設有換熱器，換熱器和冷卻器通過冷凍水循環管路連通，冷凍水循環管路上設有水泵和溫度計。

本實用新型的技術原理如下：待純化的液體二氧化碳從儲罐中抽出，在換熱器中與水換熱汽化，流經換熱器的水被冷卻至4～10℃再經過原有汽化器，進入純化器進行純化，純化後的二氧化碳經壓縮機加壓，壓力升高，同時溫度隨之升高，仍然保持氣體狀態，壓縮後的氣態二氧化碳經二氧化碳冷卻器中由換熱器來的低溫水冷卻，成為液體狀態，充裝入高純二氧化碳鋼瓶。

本實用新型的有益效果如下：採用本方案將由儲罐中汽化產生的冷量利用起來，用於將壓縮機出來的二氧化碳冷卻，高效利用能源，提高冷量利用率。

進一步，換熱器兩端的二氧化碳管路件設置有旁通閥，控制經過換熱器的水溫不至太低，發生凍結，用二氧化碳的旁通量調節冷凍水溫度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的其中兩幅，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2為現有技術的結構示意圖。

其中，1-儲罐，2-旁通閥，3-換熱器，4-汽化器，5-純化器，6-二氧化碳管路，7-壓縮機，8-溫度計，9-冷凍水循環管路，10-冷卻器，11-水泵，12-冷卻機組。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的較佳實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

實施例

如圖1所示，本實用新型實施例包括有二氧化碳管路6依次連通的儲罐1、換熱器3、汽化器4、純化器5、壓縮機7、冷卻器10和高純二氧化碳鋼瓶（未畫出）。

換熱器和冷卻器通過冷凍水循環管路9連通，在冷凍水循環管路上還設有水泵11和溫度計8，溫度計8可實時監控水溫，在換熱器3上遊的冷凍水循環管路9的上遊設置水泵11，在換熱器上遊的冷凍水循環管路9的下遊設置溫度計8。

在換熱器兩端的二氧化碳管路間設置有旁通閥2，該旁通閥2調節低溫液體二氧化碳進入換熱器的流量，進而控制換熱器換熱水溫，防止水結冰。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。