CN105600783A - 一种食品级液体co2储罐放空气冷量回收利用的装置及方法 - Google Patents

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李慧颖
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

本发明公开一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的方法，属于低温放空气体中能量回收利用领域，包括以下步骤：将液体CO2储罐上的储罐管线通过新增管线引至预冷器前的提纯塔管线上，当食品液体CO2储罐中压力高于操作压力时，打开放空切断阀，关闭储罐放空阀，储罐中的低温CO2放空气体与提纯塔管线内的放空气体汇合后进入预冷器壳程，与来自水冷器较高温度物料CO2气体进行热交换，通过控制提纯放空阀的开度，将预冷器出口温度控制在15℃，生产中将预冷器排放倒淋打开，排放冷却下来的水，最后从预冷器出的CO2气体再进行干燥脱水、液化提纯。该方法实现对食品级CO2储罐放空气冷量进行回收，减轻后序除水、液化工序的负荷。

Description

一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种冷量回收利用的方法，具体涉及一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的装置及方法，属于低温放空气体中能量回收利用领域。
背景技术
目前，生产食品级液体CO2主要通过催化氧化与精馏组合法，上述工艺的一般流程是压缩机加压后的CO2气体经过脱硫、吸附工序后进入净化工序，在净化塔中，CO2气体中所含烃类等有害杂质与前工序中加入的O2在380℃以上的温度下燃烧，生成H2O和CO2，以除去CO2气体中的烃类等有害杂质，再经过水冷器、预冷器、干燥塔等设备脱除其中生成的H2O，最后经氨冷器液化和提纯塔提纯等工序后产出符合国家质量标准的食品级液体CO2产品，产品通过管道输送到食品级液体CO2储罐。储罐的操作压力为2.1MPa，温度为-25℃，在正常生产中，新鲜的物料不断输入，储罐需要控制一定的压力，其放空阀必须保持一定的开度，以防止储罐超压以及维持前后工序的压差，保证物料的正常输入，储罐中的这部分低温气体直接放空，其冷量会直接损失掉。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的装置及方法，实现对食品级CO2储罐放空气冷量进行回收，用于降低食品级生产工艺中经脱烃塔氧化反应后的高温CO2气体的温度，将CO2气中气态H2O冷却成液态排出，减轻后序除水、液化工序的负荷。
为了实现上述目的，本发明采用的一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的装置，包括净化塔、水冷器、预冷器、干燥塔、氨冷器、提纯塔和液体CO2储罐，所述提纯塔与预冷器间接有提纯塔管线，所述提纯塔管线上设有控制管线开度的提纯放空阀，所述液体CO2储罐上设有用于放空低温CO2的储罐管线，所述储罐管线上设有控制低温CO2放空的储罐放空阀；
所述储罐管线上设有用于连通储罐管线与提纯塔管线的新增管线，所述新增管线上设有用于控制新增管线开度的放空切断阀。
一种采用上述装置对食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的方法，该方法具体包括以下步骤：
将液体CO2储罐上的储罐管线通过新增管线引至预冷器前的提纯塔管线上，当食品液体CO2储罐中压力高于操作压力时，打开放空切断阀，关闭储罐放空阀，储罐中的低温CO2放空气体与提纯塔管线内的放空气体汇合后进入预冷器壳程，与来自水冷器较高温度物料CO2气体进行热交换，通过控制提纯塔管线上提纯放空阀的开度，将预冷器出口温度控制在15℃，生产中将预冷器排放倒淋打开，排放被冷却下来的水，最后从预冷器出来的CO2气体再进行进一步干燥脱水、液化提纯。
作为改进，所述操作压力为1.8-2.0MPa。
与传统的生产工艺相比，本发明的有益效果是：
使用本专利前，来自脱烃塔后水冷器的原料CO2气体与来自提纯器的放空冷气在预冷器内进行热交换，一般情况下，预冷器出口温度在25℃左右，夏季更高。此时，提纯塔上放空阀开度较大（60%以上）。使用本专利提供的方法后，储罐放空低温气体冷量得到了回收利用，可将预冷器出口温度降至10℃以下（一般控制在10℃以上，因温度太低设备容易结冰堵），此时，提纯塔管线上的提纯放空阀开度也大大下降，甚至可关闭。故此通过对冷量的回收利用，进一步降低了CO2气体的温度，不仅冷却下来一部分水，而且可减轻后序CO2气体冷凝液化和脱水的负荷，特别是夏季，能有效减少放空量，提高食品级液体CO2的产量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图中：1、储罐管线，11、储罐放空阀，2、新增管线，21、放空切断阀，3、提纯塔管线，31、提纯放空阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
如图1所示，一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的装置，包括净化塔、水冷器、预冷器、干燥塔、氨冷器、提纯塔和液体CO2储罐，所述提纯塔与预冷器间接有提纯塔管线3，所述提纯塔管线3上设有控制管线开度的提纯放空阀31，所述液体CO2储罐上设有用于放空低温CO2的储罐管线1，所述储罐管线1上设有控制低温CO2放空的储罐放空阀11；
所述储罐管线1上设有用于连通储罐管线1与提纯塔管线3的新增管线2，所述新增管线2上设有用于控制新增管线2开度的放空切断阀21；
该冷量回收利用装置的使用方法具体包括以下步骤：
将液体CO2储罐上的储罐管线1通过新增管线2引至预冷器前的提纯塔管线3上，当食品液体CO2储罐中压力高于操作压力时，打开放空切断阀21，关闭储罐放空阀11，储罐中的低温CO2放空气体与提纯塔管线3内的放空气体汇合后进入预冷器壳程，与来自水冷器较高温度物料CO2气体进行热交换，通过控制提纯塔管线3上提纯放空阀31的开度，将预冷器出口温度控制在15℃，生产中将预冷器排放倒淋稍开，排放被冷却下来的水，最后从预冷器出来的CO2气体再进行进一步干燥脱水、冷凝液化提纯，最后合格物料送入食品储罐。
作为实施例的进一步改进，所述操作压力为1.8-2.0MPa。
在食品级液体CO2生产过程中，食品液体CO2储罐压力控制在1.8-2.0MPa，当压力高于操作压力时，稍开放空切断阀21，关闭储罐放空阀11，低温CO2放空气体与提纯塔放空气汇合后进入预冷器壳程，与来自水冷器较高温度物料CO2气体进行热交换，通过控制提纯塔管线3上提纯放空阀31的开度，将预冷器出口温度控制在15℃，正常生产中将预冷器排放倒淋稍开，排放被冷却下来的水，从预冷器出来的CO2气体再进入下一道工序，在干燥塔中进一步脱出CO2气中微量水，再经液氨冷凝液化和提纯，最后合格物料送入食品储罐。通过采用本专利提供的方法，储罐放空低温气体冷量得到了回收利用，可将预冷器出口温度降至20℃以下（不低于10℃，太低容易结冰堵），此时，提纯塔管线上的提纯放空阀开度也大大下降，故此通过对冷量的回收利用，进一步降低了CO2气体的温度，不仅冷却下来一部分水，而且可减轻后序CO2气体冷凝液化和脱水的负荷，特别是夏季，能有效减少放空量，提高食品级液体CO2的产量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的装置，其特征在于，包括净化塔、水冷器、预冷器、干燥塔、氨冷器、提纯塔和液体CO2储罐，所述提纯塔与预冷器间接有提纯塔管线（3），所述提纯塔管线（3）上设有控制管线开度的提纯放空阀（31），所述液体CO2储罐上设有用于放空低温CO2的储罐管线（1），所述储罐管线（1）上设有控制低温CO2放空的储罐放空阀（11）；所述储罐管线（1）上设有用于连通储罐管线（1）与提纯塔管线（3）的新增管线（2），所述新增管线（2）上设有用于控制新增管线（2）开度的放空切断阀（21）。
2.一种采用权利要求1所述装置对食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
将液体CO2储罐上的储罐管线（1）通过新增管线（2）引至预冷器前的提纯塔管线（3）上，当食品液体CO2储罐中压力高于操作压力时，打开放空切断阀（21），关闭储罐放空阀（11），储罐中的低温CO2放空气体与提纯塔管线（3）内的放空气体汇合后进入预冷器壳程，与来自水冷器较高温度物料CO2气体进行热交换，通过控制提纯塔管线（3）上提纯放空阀（31）的开度，将预冷器出口温度控制在15℃，生产中将预冷器排放倒淋打开，排放被冷却下来的水，最后从预冷器出来的CO2气体再进行进一步干燥脱水、液化提纯。
3.根据权利要求2所述的一种食品级液体CO2储罐放空气冷量回收利用的方法，其特征在于，所述操作压力为1.8-2.0MPa。
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