一种高纯度液态二氧化碳提纯装置的制作方法

本发明涉及化工装置技术，尤其涉及一种高纯度液态二氧化碳提纯装置。

背景技术：

1、液态二氧化碳具有广泛的用途，可以作为一种制冷剂用来保藏食品，可用于人工降雨，同时也是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素以及汽水等，还可以用于冷却剂、焊接、铸造工业、清凉饮料、灭火剂、碳酸盐类的制造、杀虫剂等等。虽然液体二氧化碳的用途非常广泛，但是对其纯度的要求也非常高。目前，二氧化碳的提纯方法主要有：溶剂吸收法、变压吸附法、膜分离法、压缩冷凝法等，这些方法在具体使用中各有优缺点。例如，溶剂吸收法主要是根据气源条件选用一种或几种吸收液，吸收气源中的二氧化碳，然后从吸收液中解析二氧化碳，适用于处理气体中二氧化碳浓度较低的气源，分离效果较好，但该工艺投资费用大，能耗高，分离回收成本高。压缩冷凝法也是一种常用的提纯方法，该方法将二氧化碳原料气加压至2mpa以上，然后净化脱硫干燥，再用制冷剂将压缩气体冷却至零下25摄氏度左右使之液化，再进行精馏提纯，得到高纯度的液态二氧化碳。

2、cn113120907b公开了一种高纯二氧化碳提纯装置，该提纯装置采用螺旋状排布的导流板，实现对换热内管呈螺旋形流动，对其实现冷却换热。而换热外管靠近两端的外周面上分别设置有一进口和一出口，采用直通的方式进行输送冷却剂，对换热内管进行降温换热，会加快冷却剂的流速，实际中需要大量的冷却剂进行冷却，不能控制冷却剂在换热外管内的流动状态，导致冷却效果不佳。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种高纯度液态二氧化碳提纯装置。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，包括：

4、冷却罐，所述冷却罐上设有进液管和出液管，用于将冷却二氧化碳的冷却剂充入到其中，对经过冷却罐时的液态二氧化碳进行降温，所述冷却罐内部镂空形成冷却空间，经进液管将冷却剂充满到冷却空间中，保持冷却剂从出液管中溢出，

5、用于输送液态二氧化碳的输送组件，所述输送组件由进料管、进料环管、出料管、出料环管以及用于连接进料环管和出料环管的冷却管组组成，所述冷却管组由多根连接管组成，所述冷却管组的中间形成包裹进液管的第一冷却区域，所述冷却管组从进料环管开始向下延伸后反向向上延伸与出料环管连接，

6、用于改变冷却剂流向的流量控制组件，所述流量控制组件设置在冷却罐内，所述流量控制组件中设有中空件以及对称设置的气缸、推动杆和控制件，所述中空件设置在冷却罐内，且位于第一冷却区域内，所述中空件中件设有活动孔，所述气缸通过固定座设置在进液管上，所述推动杆设置在固定座上且与气缸连接，所述推动杆远离气缸的一端设有齿牙部，所述控制件上设有一转动轴，所述转动轴穿过中空件延伸至活动孔中，所述转动轴上设有齿轮，所述齿轮与齿牙部啮合连接，所述控制件与控制件之间形成冷却剂流动的通过区域，所述气缸推动推动杆带动控制件转动调节通过区域的开合大小，改变冷却剂的流动方向及流速，

7、所述连接管从上至下依次由第一竖向段、第一横向段、第二竖向段、折弯段、第三竖向段、第一弯曲段、第四竖向段、第二弯曲段和第二横向段组成，所述第一竖向段和第一横向段位于冷却罐的外部，所述第二竖向段、折弯段、第三竖向段、第一弯曲段、第四竖向段、第二弯曲段和第二横向段位于冷却罐中，由部分第二竖向段和第二横向段延伸至冷却罐内。

8、在本发明中，所述控制件的横截面呈中间厚两端薄的结构，由中间逐渐向两端平滑过渡，其两侧面均为弧面，两端形成刀刃的引导端。

9、在本发明中，所述推动杆带动转动轴驱动控制件转动的角度为0-360°。

10、在本发明中，对称设置的控制件安装在第二竖向段和折弯段的连接处。

11、在本发明中，所述第二竖向段之间的间隙间距、第三竖向段之间的间隙间距为h1，所述第二弯曲段之间的间隙间距为h2，所述第一弯曲段之间的间隙间距为h3，所述折弯段之间的间隙间距为h4，所述第二横向段之间的间隙间距、第四竖向段之间的间隙间距为h5，h1＜h2＜h3＜h4＜h5。

12、在本发明中，所述折弯段中间形成混流空间。

13、在本发明中，所述第三竖向段中间形成第二冷却区域，所述第三竖向段和第四竖向段之间形成第三冷却区域，所述第三冷却区域与混流空间连通。

14、在本发明中，所述连接管的直径为进料环管、出料环管直径的1/5。

15、实施本发明的这种高纯度液态二氧化碳提纯装置，具有以下有益效果：该高纯度液态二氧化碳提纯装置通过输送组件实现对液态二氧化碳的降温冷却，配合流量控制组件对冷却剂的流量状态进行改变，保证冷却剂能够较长时间的与输送组件中的连接管进行接触，从而能够更好的对其进行冷却。提高二氧化碳的冷却效率，控制冷却剂的流速，减少冷却剂的使用，提高生产的效益。

技术特征：

1.一种高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，所述控制件的横截面呈中间厚两端薄的结构，由中间逐渐向两端平滑过渡，其两侧面均为弧面，两端形成刀刃的引导端。

3.根据权利要求1所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，所述推动杆带动转动轴驱动控制件转动的角度为0-360°。

4.根据权利要求1所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，对称设置的控制件安装在第二竖向段和折弯段的连接处。

5.根据权利要求1所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，所述第二竖向段之间的间隙间距、第三竖向段之间的间隙间距为h1，所述第二弯曲段之间的间隙间距为h2，所述第一弯曲段之间的间隙间距为h3，所述折弯段之间的间隙间距为h4，所述第二横向段之间的间隙间距、第四竖向段之间的间隙间距为h5，h1＜h2＜h3＜h4＜h5。

6.根据权利要求1所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，所述折弯段中间形成混流空间。

7.根据权利要求6所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，所述第三竖向段中间形成第二冷却区域，所述第三竖向段和第四竖向段之间形成第三冷却区域，所述第三冷却区域与混流空间连通。

8.根据权利要求1所述的高纯度液态二氧化碳提纯装置，其特征在于，所述连接管的直径为进料环管、出料环管直径的1/5。

技术总结
本发明公开了一种高纯度液态二氧化碳提纯装置，包括冷却罐、输送组件以及流量控制组件。冷却罐上设有进液管和出液管，用于将冷却二氧化碳的冷却剂充入到其中，对经过冷却罐时的液态二氧化碳进行降温。输送组件用于输送液态二氧化碳，输送组件由进料管、进料环管、出料管、出料环管以及用于连接进料环管和出料环管的冷却管组组成。该高纯度液态二氧化碳提纯装置通过输送组件实现对液态二氧化碳的降温冷却，配合流量控制组件对冷却剂的流量状态进行改变，保证冷却剂能够较长时间的与输送组件中的连接管进行接触，从而能够更好的对其进行冷却。提高二氧化碳的冷却效率，控制冷却剂的流速，减少冷却剂的使用，提高生产的效益。

技术研发人员：王华东
受保护的技术使用者：华东能源环保股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22