专利名称：一种二氧化碳干燥系统及其分离方法
技术领域：
本发明涉及一种空分系统及分离方法，尤其涉及一种二氧化碳干燥系统及其分离方法。
背景技术：
二氧化碳干燥系统适用于空分、气体净化等行业，尤其应用于二氧化碳的回收净化，干燥器内设有分子筛、氧化铝吸附剂，二氧化碳进入干燥器床层，经分子筛、氧化铝除去水分，达到净化干燥二氧化碳的作用，现有技术一般是两床干燥器，一台在吸附，一台在再生，这样会浪费没有利用完的余热。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化碳干燥系统及其分离方法，该系统能够自动切换流程，充分利用再生气体的热量，节约能源。本发明的具体方案为:一种二氧化碳干燥系统，包括顺次连接的预冷器、水分离器、干燥器、粉尘过滤器和换热器，在所述预冷器与所述干燥器之间串联有电加热器，所述干燥器的数量为3个，原料气由下至上流过所述干燥器。进一步的，所述3个干燥器并联设置在所述水分离器与所述粉尘过滤器之间。进一步的，所述干燥器进口、出口设有阀门，所述阀门由控制系统控制其开或关。进一步的，所述控制系统为PLC控制系统。进一步的，所述粉尘过滤器的数量为2个，所述2个粉尘过滤器并联设置。一种二氧化碳分离的方法，该方法包括如下步骤:原料气进入预冷器预冷后进入水分离器脱水，然后进入干燥器，经设置在所述干燥器内的分子筛床层吸附脱除原料气中的水分之后排出。接着进入粉尘过滤器除去颗粒状杂质，最后进入换热器深冷原料气，当所述干燥器吸附水分饱和后，通过电加热器加热从预冷器出来的气体反吹干燥器进行再生，所述干燥器的数量为3个。进一步的，所述干燥器处理原料气按照时间顺序依次包括吸附、再生和预加热，所述3个干燥器交替处于吸附、再生和预加热三个工作状态。采用上述技术方案，本发明的技术效果有:本干燥系统能实现干燥系统的三个干燥器自动切换，保证设备运行安全，节约人力成本。相对于传统干燥系统，本发明可以更好得回收再生气体的热量，节约能耗。本发明中的粉尘过滤器共两组，一用一备，如使用的一组压差有明显增大，需要清洗或更换滤芯时，切换到另外一组使用。
图1是本发明提供的二氧化碳干燥系统的结构示意图2是本发明提供的二氧化碳分离方法的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。如图1所示，一种二氧化碳干燥系统，包括顺次连接的I个预冷器1、1个水分离器
3、3个并联的干燥器5、2个并联的粉尘过滤器6和I个换热器2，在预冷器I与干燥器5之间串联有2个并联的电加热器4，其中粉尘过滤器6共两组，一用一备，如果使用的一组压差有明显增大，需要清洗或更换滤芯时，粉尘过滤器6切换到另外一组使用，干燥器5由三组(只)立装的圆柱形容器组成，干燥器5进口设置在其下部，出口设置在其顶部，三只干燥器5的进口、出口设有阀门，该阀门由PLC控制系统控制其开或关，使三只干燥器5进行交替工作，即一只干燥器运行在吸附工作状态，一只干燥器处于预加热状态，一只则运行在再生状态。处在吸附工作状态的干燥器5，当二氧化碳通过分子筛时，其中的水分被干燥剂吸附，使二氧化碳得到干燥，含水量达到20ppm以下。经过一段时间的吸附，干燥剂就需要进行再生，通过回收预冷器I的气体经过电加热器4加热后，反吹干燥器5进行预加热，使其内的干燥剂解析出水分，进行再生，此时，经过再生后的干燥器再投入吸附工作，预加热的干燥器开始再生，而吸附饱和的干燥器则开始进行预加热，三组(只)干燥器交替工作。如图2所示，一种二氧化碳分离的方法，该方法包括如下步骤:脱除其中的硫组分后的原料气进入预冷器，初步冷却后，使饱和的气态水转化为游离态的水，经水分离器除去原料气中大部分游离态的水，然后从干燥器下部进入干燥器床层，经分子筛、氧化铝除去水分，接着进入粉尘过滤器除去颗粒状杂质，最后进入换热器深冷原料气，干燥器处理原料气按照时间顺序依次包括吸附、再生和预加热，当所述干燥器吸附水分饱和后，通过电加热器加热从预冷器出来的气体反吹干燥器进行再生，干燥器的数量为3个；3个干燥器交替处于吸附、再生和预加热三个工作状态。实施例1三台干燥器A、B、C是相互交替工作的，当A处于吸附工作状态时，B处于再生状态，C则处于预加热状态；当B处于吸附工作状态时，C处于再生状态，A则处于预加热状态；当C处于吸附工作状态时，B处于预加热状态，A则处于再生状态。三台干燥器自动控制过程半周期分15步进行，当切换程序启动时，即处于第一
止/J/ O第一步A吸附，B加热，C卸压，电加热器开启，计时20分；第二步A吸附，B加热，C静置，电加热器开启，计时50分；第三步A吸附，B冷吹，C预热，电加热器关闭，计时240分；第四步A吸附，B均压，C加热，电加热器开启，计时45分；第五步A吸附，B并行，C加热，电加热器开启，计时5分；第六步A卸压，B吸附，C加热，电加热器开启，计时20分；第七步A静置，B吸附，C加热，电加热器开启，计时50分；第八步A预热，B吸附，C冷吹，电加热器关闭，计时240分；第九步A加热，B吸附，C均压，电加热器开启，计时45分；第十步A加热，B吸附，C并行，电加热器开启，计时5分；
第^^一步A加热，B卸压，C吸附，电加热器开启，计时20分；第十二步A加热，B静置，C吸附，电加热器开启，计时50分；第十三步A冷吹，B预热，C吸附，电加热器关闭，计时240分；第十四步A均压，B加热，C吸附，电加热器开启，计时45分；第十五步A并行，B加热，C吸附，电加热器开启，计时5分。二氧化碳经过干燥器后，其中水组分被脱出到20ppm以下，从床层上部排出进入粉尘过滤器6。在粉尘过滤器6中可过滤分子筛粉末，当气体经过过滤后进入换热器2。在换热器中与返流的二氧化碳气体换热，经初步冷却后进入液化精馏工序。粉尘过滤器共两组，一用一备，但使用的一组压差有明显增大时，需要清洗或更换滤芯，此时切换到另外一组使用。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种二氧化碳干燥系统，包括顺次连接的预冷器(I)、水分离器(3)、干燥器(5)、粉尘过滤器(6 )和换热器(2 )，在所述预冷器(I)与所述干燥器(5 )之间串联有电加热器(4 )，其特征在于:所述干燥器(5)的数量为3个，原料气由下至上流过所述干燥器(5)。
2.如权利要求1所述的干燥系统，其特征在于:所述3个干燥器(5)并联设置在所述水分离器(3 )与所述粉尘过滤器(6 )之间。
3.如权利要求1所述的干燥系统，其特征在于:所述干燥器(5)进口、出口设有阀门，所述阀门由控制系统控制其开或关。
4.如权利要求3所述的干燥系统，其特征在于:所述控制系统为PLC控制系统。
5.如权利要求1所述的干燥系统，其特征在于:所述粉尘过滤器(6)的数量为2个，所述2个粉尘过滤器(6 )并联设置。
6.一种二氧化碳分离的方法，该方法包括如下步骤:原料气进入预冷器预冷后进入水分离器脱水，然后进入干燥器，经设置在所述干燥器内的分子筛床层吸附脱除原料气中的水分之后排出，接着进入粉尘过滤器除去颗粒状杂质，最后进入换热器深冷原料气，其特征在于:当所述干燥器吸附水分饱和后，通过电加热器加热从预冷器出来的气体反吹干燥器进行再生，所述干燥器的数量为3个。
7.如权利要求6所述的分离方法，其特征在于:所述干燥器处理原料气按照时间顺序依次包括吸附、再生和预加热，所述3个干燥器交替处于吸附、再生和预加热三个工作状态。
全文摘要
一种二氧化碳干燥系统及其分离方法，包括顺次连接的预冷器、水分离器、干燥器、粉尘过滤器和换热器，在所述预冷器与所述干燥器之间串联有电加热器，所述干燥器的数量为3个，原料气由下至上流过所述干燥器；该系统能够自动切换流程，充分利用再生气体的热量，节约能源。
文档编号B01D53/26GK103143240SQ20131004856
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者吴江, 王长建 申请人:珠海共同机械设备有限公司