)的低沸點物質進行傳質傳熱，傳質傳熱后的高沸點物質經冷凝后通過第一精餾塔(3)底部的液相出口進入收集器(4)內，其低沸點物質通過第一精餾塔(3)頂部的氣相出口和塔頂冷凝器(5)的氣相進口進入塔頂冷凝器(5)內；所述進入的收集器(4)內的高沸點物質組分為:二氧化碳30?35%，醇5?11%，水40?60%，烴類0.1?1%，溫度為:50?80°C，壓力為4?6Mpa ； 步驟四:使步驟三中所述塔頂冷凝器(5)內的低沸點物質的液相通過第一三通(13)，一部分低沸點物質的液相經第一精餾塔(3)上部的液相進口內進入第一精餾塔(3)內與第一精餾塔(3)中的原料氣進行傳質傳熱，另一部分低沸點物質的液相分為兩路，第一路經第二再沸器(8)、第三三通(15)、第一調節閥(10)和第二精餾塔(9)中部進液口進入第二精餾塔(9)的內部；第二路經第二再沸器(8)、第三三通(15)和第二調節閥(11)進入第二換熱器(6)的管程；所述進入第二精餾塔(9)內部的低沸點物質的液相溫度為:5?-10°C，壓力為4?6Mpa，流量為748Nm3/h ;所述精餾塔塔頂冷凝器(5)中低沸點物質的液相組分:二氧化碳99.3 %，雜質氣體0.7%，溫度為5?-10°C，壓力為4.8Mpa ;進入第二換熱器(6)管程的低沸點物質的液相溫度為:-30?_45°C，壓力為1.0?2.0Mpa ； 步驟五:使步驟四中所述進入第二精餾塔(9)內部的低沸點物質的液相與通過氣液分離器(7)底部的液相出口和第二精餾塔(9)上部的液相進口進入第二精餾塔(9)內的二氧化碳富液進行傳質傳熱，傳質傳熱后二次低沸點物質的氣相通過第二精餾塔(9)頂部的氣相出口排出第二精餾塔(9)，其二次高沸點物質通過第二精餾塔(9)底部的液相出口、第一換熱器(12)的進液口和第一換熱器(12)的出液口進入二氧化碳儲槽(16)內；所述第二精餾塔(9)底部的液相出口二次高沸點物質組分為:二氧化碳99.99%，流量為:666Nm3/h，溫度為:-10?-20°C，壓力為1.5?3.0Mpa;所述第一換熱器(12)的進液口的二次高沸點物質的溫度為:-10?-20°C，壓力為:1.5?3.0Mpa ;所述第一換熱器(12)的出液口二次高沸點物質的溫度為:_15°C?_20°C，壓力為:1.5?3.0Mpa ;所述進入二氧化碳儲槽(16)內的二次高沸點物質即為食品級二氧化碳，其二氧化碳含量為99.99% ； 步驟六:使步驟三中所述塔頂冷凝器(5)內的低沸點物質的氣相通過塔頂冷凝器(5)氣相出口和第二三通(14)進入第二換熱器(6)的殼程內，使步驟五中所述排出第二精餾塔(9)的二次低沸點物質的氣相通過第二三通(14)進入第二換熱器(6)的殼程內，使低沸點物質的氣相和二次低沸點物質的氣相在第二換熱器(6)的殼程內混合換熱后的氣相進入氣液分離器(7)內；所述塔頂冷凝器(5)氣相出口的低沸點物質的氣相組分為二氧化碳50?65%，溫度為:0?-10°C，壓力為:4.8Mpa ;所述第二精餾塔(9)的二次低沸點物質的氣相組分為:二氧化碳91%，氫氣1%，氧氣2.1%，氮氣5.9%，溫度為:0?-15°C，壓力為1.0?2.5Mpa ;所述第二換熱器(6)殼程內混合換熱后的氣體溫度為:_30°C，壓力為:1.26Mpa ; 步驟七:使步驟六中所述進入氣液分離器(J)內混合換熱后的氣相進行氣液分離，氣液分離后的二氧化碳富液通過氣液分離器(7)底部的液相出口和第二精餾塔(9)上部的液相進口進入第二精餾塔(9)內，氣液分離后的廢氣通過氣液分離器(7)頂部的氣相出口、第一換熱器(12)的第一氣相進口(18)和第一換熱器(12)的第一氣相出口(19)進入廢氣總管(17);所述出氣液分離器(7)底部的液相出口的二氧化碳富液組分為:二氧化碳80?90%，溫度為:-10?-32°C，壓力為1.5?3.0MPa ;所述出氣液分離器(7)頂部的氣相出口的廢氣組分為:二氧化碳30?52%，溫度為-10?_32°C，壓力為1.5?3.0MPa ； 步驟八:使步驟四中所述進入第二換熱器(6)管程的低沸點物質的液相依次通過第二換熱器(6)管程、第一換熱器(12)的第二氣相進口(20)和第一換熱器(12)的第二氣相出口(21)進入原料氣四級壓縮機(I)的二級壓縮進氣口 ；所述進入原料氣四級壓縮機(I)的二級壓縮進氣口的低沸點物質的液相溫度為:_14°C，壓力為1.0?2.0Mpa0
3.根據權利要求2所述的利用雙塔精餾提純制取食品級液體二氧化碳裝置的方法，其特征在于:該工藝方法包括如下步驟: 步驟一:原料氣通過進氣緩沖罐(22)和原料氣四級壓縮機(I)進入第一再沸器(2)進口，所述原料氣的組分為:二氧化碳98.1 %，水I %，醇0.4 %、烴0.5 %，流量為:770Nm3/h，溫度為:40°C，壓力為:0.12Mpa;所述原料氣通過原料氣四級壓縮機(I)后的溫度為:100°C，壓力為 4.8Mpa ； 步驟二:使步驟一中所述進入第一再沸器(2)進口的原料氣通過第一再沸器(2)和第一精餾塔(3)中下部的原料氣進口進入第一精餾塔(3)內；所述第一精餾塔(3)中下部的原料氣進口出原料氣溫度為:65°C ； 步驟三:使步驟二中所述進入第一精餾塔(3)內的原料氣與塔頂冷凝器(5)通過第一三通(13)和第一精餾塔(3)上部的液相進口內進入第一精餾塔(3)的低沸點物質進行傳質傳熱，傳質傳熱后的高沸點物質經冷凝后通過第一精餾塔(3)底部的液相出口進入收集器(4)內，其低沸點物質通過第一精餾塔(3)頂部的氣相出口和塔頂冷凝器(5)的氣相進口進入塔頂冷凝器(5)內；所述進入的收集器(4)內的高沸點物質組分為:二氧化碳31.8%，醇 10.3%，水 57.8%，烴類 0.1%,溫度為:69.4°C，壓力為 4.8Mpa ； 步驟四:使步驟三中所述塔頂冷凝器(5)內的低沸點物質的液相通過第一三通(13)，一部分低沸點物質的液相經第一精餾塔(3)上部的液相進口內進入第一精餾塔(3)內與第一精餾塔(3)中的原料氣進行傳質傳熱，另一部分低沸點物質的液相分為兩路，第一路經第二再沸器(8)、第三三通(15)、第一調節閥(10)和第二精餾塔(9)中部進液口進入第二精餾塔(9)的內部；第二路經第二再沸器(8)、第三三通(15)和第二調節閥(11)進入第二換熱器￠)的管程；所述進入第二精餾塔(9)內部的低沸點物質的液相溫度為:-10°C，壓力為4.8Mpa，流量為748Nm3/h ;所述精餾塔塔頂冷凝器(5)中低沸點物質的液相組分:二氧化碳99.3%，雜質氣體0.7%，溫度為-5°C，壓力為4.8Mpa;進入第二換熱器(6)管程的低沸點物質的液相溫度為:-34.5°C，壓力為1.26Mpa ； 步驟五:使步驟四中所述進入第二精餾塔(9)內部的低沸點物質的液相與通過氣液分離器(7)底部的液相出口和第二精餾塔(9)上部的液相進口進入第二精餾塔(9)內的二氧化碳富液進行傳質傳熱，傳質傳熱后二次低沸點物質的氣相通過第二精餾塔(9)頂部的氣相出口排出第二精餾塔(9)，其二次高沸點物質通過第二精餾塔(9)底部的液相出口、第一換熱器(12)的進液口和第一換熱器(12)的出液口進入二氧化碳儲槽(16)內；所述第二精餾塔(9)底部的液相出口二次高沸點物質組分為:二氧化碳99.99%，流量為:666Nm3/h，溫度為:-12.1°C，壓力為2.5Mpa ;所述第一換熱器(12)的進液口的二次高沸點物質的溫度為:-10?_20°C，壓力為:2.5Mpa ;所述第一換熱器(12)的出液口二次高沸點物質的溫度為:_15°C，壓力為:2.5Mpa ;所述進入二氧化碳儲槽(16)內的二次高沸點物質即為食品級二氧化碳，其二氧化碳含量為99.99% ； 步驟六:使步驟三中所述塔頂冷凝器(5)內的低沸點物質的氣相通過塔頂冷凝器(5)氣相出口和第二三通(14)進入第二換熱器(6)的殼程內，使步驟五中所述排出第二精餾塔(9)的二次低沸點物質的氣相通過第二三通(14)進入第二換熱器(6)的殼程內，使低沸點物質的氣相和二次低沸點物質的氣相在第二換熱器(6)的殼程內混合換熱后的氣相進入氣液分離器(7)內；所述塔頂冷凝器(5)氣相出口的低沸點物質的氣相組分為二氧化碳63.1%，溫度為:_5°C，壓力為:4.8Mpa ;所述第二精餾塔(9)的二次低沸點物質的氣相組分為:二氧化碳91 %，氫氣I %，氧氣2.1 %，氮氣5.9%，溫度為:-15.2V，壓力為2.5Mpa ;所述第二換熱器(6)殼程內混合換熱后的氣體溫度為:-30°C，壓力為:1.26Mpa ； 步驟七:使步驟六中所述進入氣液分離器(7)內混合換熱后的氣相進行氣液分離，氣液分離后的二氧化碳富液通過氣液分離器(7)底部的液相出口和第二精餾塔(9)上部的液相進口進入第二精餾塔(9)內，氣液分離后的廢氣通過氣液分離器(7)頂部的氣相出口、第一換熱器(12)的第一氣相進口(18)和第一換熱器(12)的第一氣相出口(19)進入廢氣總管(17);所述出氣液分離器(7)底部的液相出口的二氧化碳富液組分為:二氧化碳88.2%，溫度為:-32°C，壓力為2.5MPa ;所述出氣液分離器(7)頂部的氣相出口的廢氣組分為:二氧化碳43.8%，溫度為_32°C，壓力為2.5MPa ； 步驟八:使步驟四中所述進入第二換熱器(6)管程的低沸點物質的液相依次通過第二換熱器(6)管程、第一換熱器(12)的第二氣相進口(20)和第一換熱器(12)的第二氣相出口(21)進入原料氣四級壓縮機(I)的二級壓縮進氣口 ；所述進入原料氣四級壓縮機(I)的二級壓縮進氣口的低沸點物質的液相溫度為:_14°C，壓力為1.26Mpa。
【專利摘要】本發明屬于一種利用雙塔精餾提純制取食品級液體二氧化碳的裝置和方法；包括進氣緩沖罐出口與原料氣四級壓縮機的進口相連，原料氣四級壓縮機的出口通過第一再沸器與第一精餾塔中下部的原料氣進口相連，第一精餾塔底部的液相出口與收集器相連，第一精餾塔頂部的氣相出口與塔頂冷凝器的氣相進口相連，塔頂冷凝器的液相出口與第一精餾塔上部的液相進口相連，塔頂冷凝器的液相出口與第一精餾塔上部的液相進口之間的管道上設有第一三通，第一三通的第三端通過管道與第二精餾塔中部進液口相連；第二精餾塔底部的液相出口通過管道與第一換熱器的進液口，第一換熱器的出液口與二氧化碳儲槽相連；具有工藝流程簡單、操作簡便，運行穩定和低能耗的優點。
【IPC分類】F25J3-02
【公開號】CN104654739
【申請號】CN201510068104
【發明人】陳劍軍, 張亞清, 閆紅偉, 呂書山, 銀延蛟
【申請人】河南心連心深冷能源股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月2日