CN112263896A - 一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺，包括以下步骤：S10.进料：S11.初次干燥：待干燥二氧化碳气体在所述第一干燥塔内初次干燥；S12.再次干燥：初步干燥的二氧化碳气体导入所述第二干燥塔内再次干燥；S13.干燥气体导出：经所述第二干燥塔内再次干燥的二氧化碳气体再经第二导气管导出；S14.二塔再生：将用于再次干燥的所述第二干燥塔转至再生工位，通过第三导气管向再生工位上的所述第二干燥塔供给高压蒸汽，使所述第二干燥塔内吸附的水分蒸发；S15.一塔再生：启动所述第一干燥塔内部安装的加热丝，使得所述第一干燥塔内吸附的水分蒸发从所述第一干燥塔的加料管排出。本申请提供吸附干燥工艺生产效率高。

Description

一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺

技术领域

本发明涉及一种干燥装置技术领域，特别是涉及一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺。

背景技术

二氧化碳作为一些行业的废气，有时候被排放到大气中，很浪费资源，而且污染环境，随着现代工业的快速发展，在最近短短几十年内，不可再生资源的大量消耗，导致不可再生资源日益减少，且面临枯竭，尤其二氧化碳的大量排放，导致全球气候在不断变暖，减排、节能、低碳、循环经济成了当前世界发展的主题。在哥本哈根气候会议上中国承诺二氧化碳排放下降至要求。二氧化碳减排目标对中国来说是一个巨大的挑战，且更是一份责任。

在工业快速发展的今天，二氧化碳实际是一种可再利用的资源，二氧化碳已经被应用于化学工业、食品工业、机械加工、石油开采等行业，二氧化碳在食品行业的应用，主要应用在碳酸饮料、啤酒、烟丝膨化和食品保鲜，二氧化碳成不可缺的物品之一。通常为了确保食品安全，食品级的二氧化碳需要提纯和干燥，才能应用到食品领域。

水分含量是二氧化碳生产中一个重要指标，传统的二氧化碳生产工艺采用的是三塔式变压吸附或变温吸附二氧化碳中的水分，该工艺虽然能够吸附二氧化碳中的水分，但是该工艺过程造成能耗大、水分去除效率低。

因此，需要技术人员研发一种能耗低、水分去除效率高的二氧化碳干燥工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺，解决了传统工艺能耗高水分去除效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺，包括以下步骤：

S10.进料：打开第一干燥塔下端的第一进料管上的第一阀门，使待干燥二氧化碳气体进入所述第一干燥塔内干燥；

S11.初次干燥：待干燥二氧化碳气体在所述第一干燥塔内初次干燥；

S12.再次干燥：初步干燥的二氧化碳气体经第一导气管从第二干燥塔下端的导入所述第二干燥塔内再次干燥；

S13.干燥气体导出：经所述第二干燥塔内再次干燥的二氧化碳气体再经第二导气管导出；

S14.二塔再生：将用于再次干燥的所述第二干燥塔转至再生工位，将另一第二干燥塔转至干燥工位，通过第三导气管向再生工位上的所述第二干燥塔供给高压蒸汽，使所述第二干燥塔内吸附的水分蒸发，从上部的上法兰排出；

S15.一塔再生：另一第二干燥塔吸附干燥完后，启动所述第一干燥塔内部安装的加热丝，使得所述第一干燥塔内吸附的水分蒸发从所述第一干燥塔的加料管排出；

循环上述步骤S10、S11、S12、S13、S14和S15。

进一步地，在步骤S12中，在所述第二干燥塔内再次干燥的干燥时间为30mi n～40m i n。

进一步地，在步骤S14中，所述第三导气管向再生工位上的所述第二干燥塔供给的高压蒸汽的温度为300℃～350℃。

进一步地，所述加料管上设有第二阀门，所述第一导气管与所述第一干燥塔的顶部的第一直管相连接，所述第一直管上安装有第三阀门。

进一步地，所述第一干燥塔的一侧设有第一对接机构，所述第一对接机构用于将所述第一导气管与干燥工位上的所述第二干燥塔连接或分开。

进一步地，干燥工位的上部设有第二对接机构，所述第二对接机构用于将所述第二导气管与干燥工位上的所述第二干燥塔连接或分开。

进一步地，再生工位的下部设有第三对接机构，所述第三对接机构用于将所述第三导气管与再生工位上的所述第二干燥塔连接或分开。

进一步地，再生工位的上部设有吹冷装置，所述吹冷装置用于向再生后的所述第二干燥塔吹冷气，以降低所述第二干燥塔的内部温度。

进一步地，干燥工位与再生工位之间设有一切换机构，所述切换机构用于将干燥工位上的所述第二干燥塔转移至再生工位，同时将再生工位上的所述第二干燥塔转移至干燥工位。

进一步地，所述第一干燥塔的下部设有一打开下盖的启闭机构。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：本发明通过第一干燥塔进行初步吸附干燥，再通过若干个第二干燥塔对第一干燥塔干燥后的二氧化碳再次吸附干燥，使得二氧化碳经过两次干燥，降低二氧化碳含有的水分，另外，第一干燥塔的下部设有启闭机构，启闭机构能够快速将第一干燥塔内的干燥剂卸掉，第一干燥塔的上部设有加料管，能够快速向第一干燥塔内添加干燥剂，切换机构能够快速切换第二干燥塔，使得一个第二干燥塔处于干燥工位，另一个第二干燥塔处于再生工位，这样能够提高二氧化碳的二次吸附干燥效率，且使得第二干燥塔能够多次使用，以降低能耗。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中的干燥装置的结构示意图。

图2为本发明的实施例中的又一干燥装置的结构示意图。

图3为本发明的实施例中的第一干燥塔的结构示意图。

图4为本发明的实施例中的第二对接机构的结构示意图。

图5为本发明的实施例中的第三对接机构的结构示意图。

图6为本发明的实施例中的切换机构的结构示意图。

图7为本发明的实施例中的启闭机构的结构示意图。

图8为本发明的生产工艺流程图。

图9为图3的M处的局部放大图。

附图标记说明：第一阀门1、第一进料管2、第一干燥塔3、第二干燥塔4、第一导气管5、第二导气管6、第三导气管7、上法兰8、加热丝9、加料管10、第二阀门11、第一直管12、第三阀门13、第一对接机构14、第二对接机构15、第三对接机构16、吹冷装置17、切换机构18、下盖19、启闭机构20、支脚21、大平板22、移动小车23、锥筒24、直筒25、不锈钢网板26、出料口27、第一电机28、第一齿轮29、第二齿轮30、长杆31、摆臂32、密封垫33、第一油缸34、第一移动块35、第一导柱36、对接头37、第二进料管38、锥形嘴39、锥面40、橡胶密封圈41、转盘42、转轴43、凸轮间歇分度盘44、第二电机45、支架46、避让孔47、排气管48、喷嘴49。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图9对本申请作进一步说明，如图8所示的一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺，该吸附干燥工艺，包括以下步骤：

S10.进料：打开第一干燥塔3下端的第一进料管2上的第一阀门1，使待干燥二氧化碳气体进入所述第一干燥塔3内干燥；

S11.初次干燥：待干燥二氧化碳气体在所述第一干燥塔3内初次干燥；

S12.再次干燥：初步干燥的二氧化碳气体经第一导气管5从第二干燥塔4下端的导入所述第二干燥塔4内再次干燥；

S13.干燥气体导出：经所述第二干燥塔4内再次干燥的二氧化碳气体再经第二导气管6导出；

S14.二塔再生：将用于再次干燥的所述第二干燥塔4转至再生工位，将另一第二干燥塔4转至干燥工位，通过第三导气管7向再生工位上的所述第二干燥塔4供给高压蒸汽，使所述第二干燥塔4内吸附的水分蒸发，从上部的上法兰8排出；

S15.一塔再生：另一第二干燥塔4吸附干燥完后，启动所述第一干燥塔3内部安装的加热丝9，使得所述第一干燥塔3内吸附的水分蒸发从所述第一干燥塔3的加料管10排出；

循环上述步骤S10、S11、S12、S13、S14和S15。

优选地，在步骤S12中，在所述第二干燥塔4内再次干燥的干燥时间为30m i n或35mi n或37m i n或38mi n或40mi n。

优选地，在步骤S14中，所述第三导气管7向再生工位上的所述第二干燥塔4供给的高压蒸汽的温度为300℃或310℃或320℃或330℃或340℃或350℃。

如图1、图2和图3所示，为实现上述吸附干燥工艺，还开发有二氧化碳双塔吸附干燥装置，该装置包括第一干燥塔3、第一对接机构14、若干个第二干燥塔4、切换机构18、第二对接机构15、第三对接机构16、吹冷装置17和启闭机构20。

第一干燥塔3通过四个支脚21安装在地面的大平板22上，大平板22上放置有移动小车23，移动小车23用于装在第一干燥塔3内卸出的干燥剂，第一干燥塔3下端的锥筒24的左壁上安装有第一进料管2，第一进料管2上安装有第一阀门1，打开第一阀门1，待干燥的二氧化碳气体即可通过第一进料管2进入第一干燥塔3内进行初步干燥，在锥筒24的左边和第一干燥塔3上端的直筒25的下部左端，设有一不锈钢网板26，不锈钢网板26对待干燥的二氧化碳气体进行除杂质处理，锥筒24的下端右边开设有出料口27，出料口27的下方设有下盖19，下盖19闭合在出料口27，下盖19打开，第一干燥塔3内干燥剂即可从出料口27落入移动小车23，移动小车23将干燥剂移走，为了实现下盖19自动开启和闭合，以节省人力，提高效率，在下盖19下方设有启闭机构20，具体地，所述第一干燥塔3的下部设有一打开下盖19的启闭机构20，如图2和图7所示，启闭机构20具有第一电机28、第一齿轮29、第二齿轮30和摆臂32，第一电机28安装在大平板22上，第一齿轮29安装在第一电机28的输出轴上，第二齿轮30活动连接在长杆31上，长杆31安装在锥筒24上，摆臂32安装在下盖19与第二齿轮30之间，第二齿轮30与第一齿轮29相啮合，第一电机28驱动第一齿轮29带动第二齿轮30旋转，使得摆臂32旋转，能够使下盖19与出料口27的开启和闭合，下盖19的上端安装有密封垫33，以使下盖19与出料口27闭合后密封，防止干燥剂掉落。

在直筒25的顶部的左端设有加料管10，加料管10上安装有第二阀门11，在需要向第一干燥塔3内添加干燥剂时，首先打开第二阀门11，将干燥剂从加料管10加入第一干燥塔3内，随后关闭第二阀门11，此时第一干燥塔3内可通入待干燥的二氧化碳，进行初次干燥，另外，在一塔再生时，需要开启第二阀门11，所述第一干燥塔3内部安装的加热丝9加热，使得所述第一干燥塔3内的干燥剂吸附的水分蒸发，并从加料管10排出。

所述第一干燥塔3的一侧设有第一对接机构14，所述第一对接机构14用于将所述第一导气管5与干燥工位上的所述第二干燥塔4连接或分开。具体是，在直筒25的顶部的中部设有第一直管12，第一直管12上安装有第三阀门13，第一直管12上端连接有第一导气管5，第一对接机构14包括第一油缸34、第一移动块35、第一导柱36和对接头37，第一油缸34安装在直筒25上，第一导柱36固定在直筒25的顶部，第一移动块35安装在第一油缸34的伸出杆上，第一移动块35与第一导柱36滑动配合，对接头37安装在第一移动块35上，第一导气管5连接在对接头37上，第一导气管5为软管，在对接时，第一油缸34驱动第一移动块35上移，第一移动块35带动对接头37抵压在第二干燥塔4下端的第二进料管38上，实现对接头37与第二进料管38的密封连接，从而实现第一导气管5与第二进料管38之间通气。具体地，对接头37与第二进料管38的连接如图9所示，对接头37的前部有一锥形嘴39，锥形嘴39抵压在第二进料管38下端的锥面40上，锥面40上设有橡胶密封圈41，以使得锥面40与锥形嘴39可靠密封，密封时，第一油缸34处于保压状态，一直向上顶起对接头37，从第一进料管2进入第一干燥塔3内的气体，在第一干燥塔3内被初次干燥，初次干燥后的气体通过第一导气管5、对接头37、第二进料管38进入干燥工位的第二干燥塔4内再次干燥。

如图1、图2和图6所示，干燥工位与再生工位之间设有一切换机构18，所述切换机构18用于将干燥工位上的所述第二干燥塔4转移至再生工位，同时将再生工位上的所述第二干燥塔4转移至干燥工位。具体是，切换机构18包括转盘42、转轴43、凸轮间歇分度盘44、第二电机45和支架46，支架46放置在地面上，凸轮间歇分度盘44固定在支架46上，第二电机45安装在凸轮间歇分度盘44的输入端，转轴43安装在凸轮间歇分度盘44的输出端，转盘42固定在转轴43上，转盘42上开设有避让对接头37的避让孔47，避让孔47为两个，或者为四个，第二干燥塔4安装在避让孔47的上方。

再结合图4，干燥工位的上部设有第二对接机构15，所述第二对接机构15用于将所述第二导气管6与干燥工位上的所述第二干燥塔4连接或分开。第二对接机构15与第一对接机构14相同，只是第一导柱36安装不同，第二对接机构15的第一油缸34驱动第一移动块35上下移动，能够使得对接头37与第二干燥塔4上部的上法兰8上的第二进料管38密封结合或者分开，对接头37与第二进料管38密封结合时，第二干燥塔4内干燥后的气体进入第二导气管6后进入排气管48，排气管48与储气罐相连通。

再结合图5，再生工位的下部设有第三对接机构16，所述第三对接机构16用于将所述第三导气管7与再生工位上的所述第二干燥塔4连接或分开。第三对接机构16与第一对接机构14结构相同，对接头37与第三导气管7连接，第三导气管7与高温气体发生装置相连接，再生工位上的所述第二干燥塔4的第二进料管38与对接头37密封连接后，高温气体通过第三导气管7供给第二干燥塔4，使得第二干燥塔4内干燥剂再生。

结合图1和图2，再生工位的上部设有吹冷装置17，所述吹冷装置17用于向再生后的所述第二干燥塔4吹冷气，以降低所述第二干燥塔4的内部温度。在第二干燥塔4再生后，为了提高再生后的第二干燥塔4与干燥工位的待再生的第二干燥塔4的交换频率，在再生工位的上部设有吹冷装置17，使得再生后的第二干燥塔4快速冷却，吹冷装置17上设有若干个喷嘴49，喷嘴49与制冷装置相连接。

为了进一步提高多个第二干燥塔4的交换频率，在转盘42的后方设有吹冷工位，吹冷装置17安装在吹冷工位上，再生后的第二干燥塔4被转移至吹冷工位进行吹冷，再生工位进行下一个第二干燥塔4的干燥，这样再生工位、吹冷工位、干燥工位同时进行，使得二氧化碳干燥效率提高，进而节省生产成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S10.进料：打开第一干燥塔(3)下端的第一进料管(2)上的第一阀门(1)，使待干燥二氧化碳气体进入所述第一干燥塔(3)内干燥；

S11.初次干燥：待干燥二氧化碳气体在所述第一干燥塔(3)内初次干燥；

S12.再次干燥：初步干燥的二氧化碳气体经第一导气管(5)从第二干燥塔(4)下端的导入所述第二干燥塔(4)内再次干燥；

S13.干燥气体导出：经所述第二干燥塔(4)内再次干燥的二氧化碳气体再经第二导气管(6)导出；

S14.二塔再生：将用于再次干燥的所述第二干燥塔(4)转至再生工位，将另一第二干燥塔(4)转至干燥工位，通过第三导气管(7)向再生工位上的所述第二干燥塔(4)供给高压蒸汽，使所述第二干燥塔(4)内吸附的水分蒸发，从上部的上法兰(8)排出；

S15.一塔再生：另一第二干燥塔(4)吸附干燥完后，启动所述第一干燥塔(3)内部安装的加热丝(9)，使得所述第一干燥塔(3)内吸附的水分蒸发从所述第一干燥塔(3)的加料管(10)排出；

循环上述步骤S10、S11、S12、S13、S14和S15。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，在步骤S12中，在所述第二干燥塔(4)内再次干燥的干燥时间为30min～40min。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，在步骤S14中，所述第三导气管(7)向再生工位上的所述第二干燥塔(4)供给的高压蒸汽的温度为300℃～350℃。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，所述加料管(10)上设有第二阀门(11)，所述第一导气管(5)与所述第一干燥塔(3)的顶部的第一直管(12)相连接，所述第一直管(12)上安装有第三阀门(13)。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，所述第一干燥塔(3)的一侧设有第一对接机构(14)，所述第一对接机构(14)用于将所述第一导气管(5)与干燥工位上的所述第二干燥塔(4)连接或分开。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，干燥工位的上部设有第二对接机构(15)，所述第二对接机构(15)用于将所述第二导气管(6)与干燥工位上的所述第二干燥塔(4)连接或分开。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，再生工位的下部设有第三对接机构(16)，所述第三对接机构(16)用于将所述第三导气管(7)与再生工位上的所述第二干燥塔(4)连接或分开。

8.根据权利要求7所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，再生工位的上部设有吹冷装置(17)，所述吹冷装置(17)用于向再生后的所述第二干燥塔(4)吹冷气，以降低所述第二干燥塔(4)的内部温度。

9.根据权利要求8所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，干燥工位与再生工位之间设有一切换机构(18)，所述切换机构(18)用于将干燥工位上的所述第二干燥塔(4)转移至再生工位，同时将再生工位上的所述第二干燥塔(4)转移至干燥工位。

10.根据权利要求4所述的二氧化碳双塔吸附干燥工艺，其特征在于，所述第一干燥塔(3)的下部设有一打开下盖(19)的启闭机构(20)。

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