利用雙塔精餾提純制取食品級液體二氧化碳的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于二氧化碳生產技術領域，具體涉及一種利用雙塔精餾提純制取食品級液體二氧化碳的裝置。
【背景技術】
[0002]傳統食品級二氧化碳的生產一般采用分子篩脫水脫醇和催化燃燒法脫烴裝置及其工藝；其中，在分子篩脫水脫醇階段需要大量的熱量用于加熱再生氣體，能耗較高，脫水脫醇則需要依次經過卸壓、再生、冷吹、均壓，操作過程復雜；需要投入的設備含程控閥、吸附劑、吸附塔，電加熱器等等一次性投資較大；催化燃燒法脫烴階段采用鉑、鈀系催化劑及專利設備，價格較高，其物料需要依次經過預熱、加熱、脫烴、水冷和氨冷，能耗較高。上述工藝過程不僅給生產企業帶來了沉重的負擔，也為使用企業增加了生產成本。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，而提供一種流程簡單、設計合理、操作方便、運行穩定、能耗低和一次性投入少的利用雙塔精餾提純制取食品級液體二氧化碳的裝置。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:包括進氣緩沖罐，進氣緩沖罐出口通過管道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通過管道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依次與第二再沸器，第一調節閥和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相連，第一換熱器的出液口與二氧化碳儲槽相連；所述塔頂冷凝器頂部的氣相出口通過第二三通和第二換熱器的殼程與氣液分離器相連，氣液分離器底部的液相出口通過管道與第二精餾塔上部的液相進口相連，氣液分離器頂部的氣相出口與第一換熱器的第一氣相進口相連，第一換熱器的第一氣相出口與廢氣總管相連；所述第二精餾塔頂部的氣相出口通過管道與第二三通的第三端相連；所述第二再沸器和第一調節閥之間的管道上設有第三三通，所述第三三通的第三端通過第二調節閥和第二換熱器的管程與第一換熱器的第二氣相進口相連，第一換熱器的第二氣相出口通過管道與原料氣四級壓縮機的二級壓縮進氣口相連。
[0005]傳統食品級二氧化碳生產過程中以貴金屬(鈀鉬)觸媒為催化劑，通入氧氣，在425°C條件下將苯、烴類化合物氧化成二氧化碳和水，整個過程須經電加熱器加熱至425°C。催化氧化后的氣體經過重新冷卻，分子篩干燥后進入低溫系統進行低溫精餾，除去氧氣等不凝性氣體后生產食品級二氧化碳。本實用新型克服上述傳統觀念采用通過壓縮機將原料氣加壓到4.8MPa，加壓后的原料氣通過外加復線的水冷調節其溫度，通入第一精餾塔底部的第一再沸器，通過復線閥門開啟維持精餾塔塔底溫度在50?75°C之間。從第一再沸器出來的原料氣從第一精餾塔中部進入，高沸點物質從塔釜排出系統，塔頂冷凝液部分回流，大部分冷凝液體進入至第二精餾塔底部第二再沸器為精餾提供冷量，而后分成兩股，一股節流至于3.5MPa后進入第二精餾塔，另一股節流至1.2MPa為第二換熱器提供冷量后進入第一換熱器，回收部分冷量后進入壓縮機二級進口。第二精餾塔頂部不凝氣和第一精餾塔頂部不凝氣回合后進入第二換熱器殼程，部分液化后進入氣液分離器，液相回流至第二精餾塔內，氣液分離器頂部不凝氣進入第一換熱器，回收冷量后排出系統；第二精餾塔底部高純度二氧化碳進入第一換熱器過冷后進入二氧化碳儲罐內，具有工藝流程簡單、操作簡便，運行穩定和低能耗的優點。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0007]如圖1所示，本實用新型為包括進氣緩沖罐22，進氣緩沖罐22出口通過管道與原料氣四級壓縮機I的進口相連，原料氣四級壓縮機I的出口通過第一再沸器2與第一精餾塔3中下部的原料氣進口相連，第一精餾塔3底部的液相出口與收集器4相連，第一精餾塔3頂部的氣相出口與塔頂冷凝器5的氣相進口相連，塔頂冷凝器5的液相出口通過管道與第一精餾塔3上部的液相進口相連，塔頂冷凝器5的液相出口與第一精餾塔3上部的液相進口之間的管道上設有第一三通13，第一三通13的第三端通過管道依次與第二再沸器8，第一調節閥10和第二精餾塔9中部進液口相連；第二精餾塔9底部的液相出口通過管道與第一換熱器12的進液口相連，第一換熱器12的出液口與二氧化碳儲槽16相連；所述塔頂冷凝器5頂部的氣相出口通過第二三通14和第二換熱器6的殼程與氣液分離器7相連，氣液分離器7底部的液相出口通過管道與第二精餾塔9上部的液相進口相連，氣液分離器7頂部的氣相出口與第一換熱器12的第一氣相進口 18相連，第一換熱器12的第一氣相出口19與廢氣總管17相連；所述第二精餾塔9頂部的氣相出口通過管道與第二三通14的第三端相連；所述第二再沸器8和第一調節閥10之間的管道上設有第三三通15，所述第三三通15的第三端通過第二調節閥11和第二換熱器6的管程與第一換熱器12的第二氣相進口20相連，第一換熱器12的第二氣相出口 21通過管道與原料氣四級壓縮機I的二級壓縮進氣口相連。
[0008]本實用新型的工作原理包括如下步驟: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95?99%，水
0.4?2%，醇0.1?2%、烴0.1?1%，溫度為:10?40°C，壓力為:0.I?0.2Mpa ;所述原料氣通過原料氣四級壓縮機I后的溫度為:90?120 °C，壓力為4?6Mpa ;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:30?80°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