一种高纯二氧化碳的精馏提纯系统的制作方法

1.本实用新型涉及二氧化碳生产领域，尤其涉及一种高纯二氧化碳的精馏提纯系统。


背景技术：

2.现在社会工业发展迅速，对于一些能源的需求量大，其中二氧化碳在现今社会也有工业发展的一部分，高纯二氧化碳主要用于电子工业，在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品。气态二氧化碳用于碳化软饮料、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体等，所以针对二氧化碳的生产对现代生活是很重要的一方面。
3.在二氧化碳的生产工艺中，需要对气体的二氧化碳进行精馏提纯，但现有技术针的系统稳定性不高，提纯效果不好，没有好的方案解决。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决上述问题，提供一种高纯二氧化碳的精馏提纯系统，具体包括：
5.一种高纯二氧化碳的精馏提纯系统，包括精馏塔、冷凝器、再沸器、输送泵组件、进液管、导液管、输出管、第一自控阀、回气管、传气管；
6.所述进液管与所述精馏塔侧壁连接，进液管用于向所述精馏塔传送液态二氧化碳；
7.所述精馏塔顶部安装所述冷凝器；
8.所述导液管一端连接所述精馏塔底，另一端连接所述再沸器底部；
9.所述输出管安装在所述再沸器底部且所述输出管的管道上设置输送泵组件；
10.所述输送泵组件内的每个输送泵各连接一根回气管，所述回气管用于将所述输出管内气化的液体通过所述输送泵组件传回至所述再沸器中，所述气化的液体通过所述再沸器、传气管穿回至所述精馏塔中；
11.所述再沸器连接底部设置出气管且顶部设置进气管，所述进气管和所述出气管用于向所述再沸器内输送氨气；
12.所述冷凝器侧壁底部设置进料管，所述冷凝器顶部设置出料管，所述进料管和出料管用于冷媒的进出，其中，在所述进料管上且在所述冷媒的行进方向上一次设置所述第一自控阀、第一温度计，所述冷媒的进料管上设置第一自控阀，所述第一温度计设置在所述进料管与所述冷凝器的连接端；
13.所述冷凝器顶部设置第二温度计，所述第二温度计与所述第一自控阀信号连接并根据所述第二温度计的温度控制所述冷媒流入所述冷凝器的剂量。
14.优选的，所述冷凝器顶部设置第一安全阀，所述第一安全阀用于对所述冷凝器进行稳压保护。
15.优选的，所述再沸器顶部设置第二安全阀，所述第二安全阀用于排出气化的二氧
化碳并对所述再沸器进行稳压保护。
16.优选的，所述出气管上设置有第二自控阀，所述第二自控阀上连接第三温度计，所述第二自控阀根据所述第三温度计的数据控制排出氨气的剂量。
17.优选的，所述输送泵组件包括至少两个输送泵，当其中一个输送泵工作饱和时，另一个输送泵与其一起工作。
18.优选的，所述再沸器侧壁上设置液位计，所述液位计上设置第四温度计，在所述输出管上且在所述输送泵组件与所述输出管传出端之间设置第三自控阀；
19.所述第三自控阀根据所述液位计高度和所述第四温度计数据控制二氧化碳液体传出剂量。
20.有益效果：本系统在对管道内的二氧化碳和在再沸器气化的二氧化碳都重新流入精馏塔被塔顶的冷凝器进行冷却，再次以液态二氧化碳的状态流出系统，不仅提纯精度更高，且不浪费二氧化碳，同时设置多个安全阀和自控阀来控制系统的稳定，使得不浪费冷媒且不浪费氨气的情况下，还可以控制系统内的压强，不会导致负压过大，本系统提高高纯二氧化碳的产量的同时且安全可靠。
附图说明
21.图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。
22.标号说明：精馏塔001、冷凝器002、再沸器003、输送泵组件004、第四温度计005、第三自控阀006、导液管007、输出管008、第一自控阀009、回气管010、传气管011、出气管012、进气管013、第一温度计014、第二温度计015、第一安全阀016、第二安全阀017、第二自控阀018、第三温度计019、液位计020、进料管021、出料管022。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
24.需要注意的是，本文使用术语第一、第二、第三等来描述各种部件或零件，但这些部件或零件不受这些术语的限制。这些术语仅用来区别一个部件或零件与另一部件或零件。术语诸如“第一”、“第二”和其他数值项在本文使用时不是暗示次序或顺序，除非由上下文清楚地指出。为了便于描述，本文使用空间相对术语，诸如“内部”、“外部”、“上端”、“下端”、“左侧”、“右侧”、“上部的”、“左”、“右”等，以描述本实施例中部件或零件的方位关系，但这些空间相对术语并不对技术特征在实际应用中的方位构成限制。
25.如图1，一种高纯二氧化碳的精馏提纯系统，包括精馏塔001、冷凝器002、再沸器003、输送泵组件004、安全阀005、安全阀006、导液管007、输出管008、第一自控阀009、回气管010、传气管011；所述安全阀006与所述精馏塔001侧壁连接，安全阀006用于向所述精馏塔001传送液态二氧化碳；所述精馏塔001顶部安装所述冷凝器002；所述导液管007一端连接所述精馏塔001底，另一端连接所述再沸器003底部；所述输出管008安装在所述再沸器
003底部且所述输出管008的管道上设置输送泵组件004；所述输送泵组件004内的每个输送泵各连接一根回气管010，所述回气管010用于将所述输出管内气化的液体通过所述输送泵组件004传回至所述再沸器003中，所述气化的液体通过所述再沸器003、传气管011穿回至所述精馏塔001中；所述再沸器003连接底部设置出气管012且顶部设置进气管013，所述进气管013和所述出气管012用于向所述再沸器003内输送氨气；所述冷凝器002侧壁底部设置进料管021，所述冷凝器002顶部设置出料管022，所述进料管021和出料管022用于冷媒的进出，其中，在所述进料管021上且在所述冷媒的行进方向上一次设置所述第一自控阀009、第一温度计014，所述冷媒的进料管021上设置第一自控阀009，所述第一温度计014设置在所述进料管与所述冷凝器002的连接端；所述冷凝器002顶部设置第二温度计015，所述第二温度计015与所述第一自控阀009信号连接并根据所述第二温度计015的温度控制所述冷媒流入所述冷凝器002的剂量。
26.所述安全阀006将液态二氧化碳通过所述精馏塔001，所述精馏塔001对所述液态二氧化碳进行精馏后通过所述精馏塔001底部的导液管007传送至所述再沸器003中，所述再沸器003对所述液态二氧化碳中的轻组分进行分离，所述轻组分在所述再沸器003中气化并通过所述再沸器003顶部的传气管011传回至所述精馏塔001，安装在所述精馏塔001中顶部的冷凝器002对所述轻组分中的气态二氧化碳转换为液态二氧化碳并再次传回至再沸器003中，其中，所述冷凝器002顶部设置第一安全阀016，所述第一安全阀016用于对所述冷凝器002进行稳压保护。由于轻组分会被传回至精馏塔001，气体向上移动传送至精馏塔001顶部的冷凝器002中，冷凝器002将二氧化碳液化但是其他的轻组分（例如氧气、氢气等）还是气体状态，积累过多会爆炸，所有第一安全阀016可以将没有二氧化碳的轻组分排出。
27.所述再沸器003顶部设置第二安全阀017，所述第二安全阀017用于排出气化的二氧化碳并对所述再沸器003进行稳压保护。由于再沸器003是为了将轻组分气化，但是同时会使得部分液态二氧化碳气化，即便通过传气管011会传回精馏塔001，但是气化的量可能控制不住，所以当再沸器003内气压过高，二氧化碳气化过多，打开第二安全阀017排出气体二氧化碳。
28.被精馏提纯后的二氧化碳液体通过输出管008传出，一般是传送至储备高纯二氧化碳的储备系统中，所以在输出管上设置输送泵组件004，输送泵组件004是有多个输送泵组成，根据输送量判断开启几个输送泵对液态二氧化碳进行传送。例如，所述输送泵组件004包括两个输送泵，当其中一个输送泵工作饱和时，另一个输送泵与其一起工作。
29.液态二氧化碳由于经历了再沸器003后本身带有余热，即便在输出管中也容易发生气化，为了防止降低高纯二氧化碳的产量，需要在每个输送泵的上连接一个回气管010，回气管010汇集成一个总的回气管，总的回气管的另一端连接再沸器003，回气管010通过相同的输送泵反向传回至再沸器003中，传回的气态二氧化碳经过再沸器003上方的回气管010再次回到精馏塔001中再次被冷凝，成为液态二氧化碳被再依次经过再沸器003、输出管008传出。
30.其中，冷媒的进料管021上设置第一自控阀009和第一温度计014，第一温度计014用于实时监测进入冷凝器002的冷媒的温度，第一自控阀009被冷凝器002顶部的第二温度计015控制，结合第一温度计014和第二温度计015的温度计数，调节进入冷凝器002的冷媒的剂量，这样既不浪费冷媒也不会导致冷媒不够，冷媒选择液氨。
31.优选的一种实施方式，所述出气管012上设置有第二自控阀018，所述第二自控阀018上连接第三温度计019，所述第三温度计019安装在所述精馏塔底001部的侧壁上，所述第二自控阀018根据所述第三温度计019的数据控制排出氨气的剂量。再沸器003的出气管012上的自控阀控制氨气排出的剂量，这样有效地保证了高温氨气是否在再沸器003中完全的工作。
32.优选的一种实施方式，所述再沸器003侧壁上设置液位计020，所述液位计020上设置第四温度计005，在所述输出管008上且在所述输送泵组件004与所述输出管008传出端的端口之间设置第三自控阀006；所述第三自控阀006根据所述液位计020高度和所述第四温度计005数据控制二氧化碳液体传出的剂量。
33.本系统在对管道内的二氧化碳和在再沸器003气化的二氧化碳都重新流入精馏塔001被塔顶的冷凝器002进行冷却，再次以液态二氧化碳的状态流出系统，不仅提纯精度更高，且不浪费二氧化碳，同时设置多个安全阀005和自控阀来控制系统的稳定，使得不浪费冷媒且不浪费氨气的情况下，还可以控制系统内的压强，不会导致负压过大，本系统提高高纯二氧化碳的产量的同时且安全可靠。
34.以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。