本實用新型屬于氣體提純技術領域,特指一種高純二氧化碳提純設備。
背景技術:
目前市場上二氧化碳均為工業級、食用級二氧化碳,純度最高為3個9,無法滿足電子、醫療行業對高純二氧化碳的需求。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種高純二氧化碳提純設備,通過高純二氧化碳催化氧化吸附精餾技術,將工業級二氧化碳經過催化吸附,脫除氧、氮、氫、一氧化碳、烴類物質,經低溫冷凍后進行精餾提純,得到高純液體二氧化碳。
本實用新型的目的是這樣實現的:一種高純二氧化碳提純設備,包括連接二氧化碳儲罐的二氧化碳提純通道,其特征在于:二氧化碳提純通道依次經過液化器、催化床、吸附床、預冷器,最后連接精餾塔中部,精餾塔的底部設置有提純后的二氧化碳的排出管道,精餾塔上部設有內部通有低溫氮氣的制冷通道,制冷通道的輸出端經過液化器,精餾塔頂部設有排空通道,排空通道經過預冷器。
優選的,所述二氧化碳提純通道經過預冷器后再次經過液化器,最后連接精餾塔。
優選的,所述精餾塔底部設有再沸器,排出管道上設有取樣閥。
優選的,所述二氧化碳提純通道經過換熱器、電加熱器后再通向催化床入口;二氧化碳提純通道從催化床出口出來后再次經過換熱器,然后經過冷卻器,最后通向吸附床。
優選的,所述吸附床與預冷器之間設有精密過濾器。
優選的,所述吸附床有四個,四個吸附床通過管道及閥門連接成相互串聯連接或相互并聯連接的多次吸附床組。
優選的,所述二氧化碳提純通道上設有流量計。
本實用新型相比現有技術突出且有益的技術效果是:
1、二氧化碳經過催化床、吸附床、精餾塔進行提純,生產出5個9以上(即99.999%)的高純二氧化碳;
2、精餾塔頂部由原先的冷凍機替換成現在低溫氮氣制冷通道,低溫氮氣可以由液氮儲罐的頂部排出口獲取,實現資源充分利用,降低耗能;
3、制冷通道經過液化器,排空通道經過預冷器,剩余冷量得以回收。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構原理圖。
附圖說明:1、提純通道;2、制冷通道;3、排空通道;4、液化器;5、預冷器;6、電加熱器;7、排出管道。
具體實施方式
下面結合附圖以具體實施例對本實用新型作進一步描述,參見圖1:
一種高純二氧化碳提純設備,包括連接二氧化碳儲罐的二氧化碳提純通道1,二氧化碳提純通道1依次經過液化器4、催化床、四個吸附床(四個吸附床通過管道及閥門連接成相互串聯連接或相互并聯連接的多次吸附床組)、精密過濾器、預冷器5,最后連接精餾塔中部,精餾塔上部設有內部通有低溫氮氣的制冷通道2,制冷通道2的輸出端經過液化器4,精餾塔頂部設有排空通道3,排空通道3經過預冷器5。精餾塔底部設有再沸器,再沸器底部連有排出管道7,排出管道7上設有取樣閥。
其中,二氧化碳提純通道1經過預冷器5后再次經過液化器4,最后連接精餾塔;二氧化碳提純通道1經過換熱器、電加熱器6后再通向催化床入口;二氧化碳提純通道1從催化床出口出來后再次經過換熱器,然后經過冷卻器,最后通向吸附床。
上述方案的工作原理如下:
1、二氧化碳提純通道1連接純度較低的二氧化碳儲罐,提純通道1先經過液化器4實現熱交換,升高二氧化碳氣體溫度;
2、催化反應:提純通道1經過換熱器、電加熱器6使得內部氣體再次升溫,以滿足催化反應條件,從催化床出來后高溫氣體重新由提純通道1流回至換熱器,將熱量回收,最后經過冷卻器降溫;
3、吸附:提純通道1經過四個吸附床,將雜質逐步吸附,再通過精密過濾器過濾雜質;
4、預冷器5和液化器4將經過催化作用和吸附作用的二氧化碳氣體逐級降溫至液化,最后流入精餾塔,在液化器4上還可以單獨通一條低溫氮氣管道,以補充二氧化碳氣體液化所需冷量;
5、精餾塔底部的再沸器將液態二氧化碳加熱至氣態上升,精餾塔頂部的制冷通道2則將上升的二氧化碳氣體冷凝液化,沸點較低的雜質則以氣態從精餾塔頂部排出,并經過預冷器5將冷量回收。
6、再沸器底部排出管道7上的取樣閥檢測二氧化碳純度,如滿足要求,則打開排出管道7上的閥門,連接產品儲罐。
上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例,并非依此限制本實用新型的保護范圍,故:凡依本實用新型的結構、形狀、原理所做的等效變化,均應涵蓋于本實用新型的保護范圍之內。