CN113233463A - 一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提纯技术领域，尤其是一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，包括以下步骤：将二氧化碳原料气通入喷淋塔的内部，通过喷洒作业对二氧化碳原料气进行喷淋过滤，除去二氧化碳原料气中的粉尘，此时的二氧化碳中会含有水分，所以将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能够将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥；有益效果在于：通过设置的脱水装置，将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，有利于将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥，解决了二氧化碳的内部含有水分，现有的提纯方法无法将水分去除的问题。
Description
技术领域
本发明涉及提纯技术领域，尤其涉及一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法。
背景技术
二氧化碳是一种碳氧化合物，化学式为CO2，常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，液态二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态，液态的二氧化碳是一种制冷剂，可以用来保藏食品，也可用于人工降雨，它还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和汽水。
二氧化碳的提纯目前有发酵气回收法：生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体，经水洗、除杂、压缩，制得二氧化碳气，副产气体回收法：氨、氢气、合成氨生产过程中往往有脱碳(即脱除气体混合物中二氧化碳)过程，使混合气体中二氧化碳经加压吸收、减压加热解吸可获得高纯度的二氧化碳气，吸附膨胀法：一般以副产物二氧化碳为原料气，用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳，用低温泵收集产品；也可采用吸附精馏法制取，吸附精馏法采用硅胶、3A分子筛和活性炭作吸附剂，脱除部分杂质，精馏后可制取高纯二氧化碳产品。
现有的非高纯度的二氧化碳内含有粉尘、固体小颗粒或者含有较大的杂质，现有的提纯方法无法将这些杂质彻底去除，内部依然会含有微量杂质；并且二氧化碳的内部含有水分，现有的提纯方法无法将水分去除。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的现有的非高纯度的二氧化碳内含有粉尘、固体小颗粒或者含有较大的杂质，现有的提纯方法无法将这些杂质彻底去除，内部依然会含有微量杂质；并且二氧化碳的内部含有水分，现有的提纯方法无法将水分去除的缺点，而提出的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先对液态的二氧化碳进行汽化使其成为气体，一般液态的二氧化碳都是储存在钢瓶之中，然后使钢瓶中液态二氧化碳通过增减压阀，此时液态的二氧化碳汽化变为气体成为二氧化碳原料气，之后将二氧化碳原料气通入喷淋塔的内部，通过喷洒作业对二氧化碳原料气进行喷淋过滤，除去二氧化碳原料气中的粉尘，此时的二氧化碳中会含有水分，所以将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能够将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥；
步骤二：之后将脱水之后的二氧化通送入脱硫塔的内部，脱硫的目的是为了去除硫化氢，在脱硫塔的内部放入加入脱硫剂与吸附剂，在脱硫剂与吸附剂的作用下，能够有效去除二氧化碳中的硫化氢；
步骤三：再将二氧化碳通入第一净化塔的内部，在第一净化塔的内部设置有分子筛、活性炭，在分子筛的作用下能够吸附气体中的杂质，活性炭能够对气体中的异味、有机物等进行吸收，之后将气体通入第二净化塔的内部，第二净化塔的内部设置有HEPA过滤网，二氧化碳气体可以穿过此过滤网，颗粒无法穿过，能够有效的过滤固体小颗粒。
优选的，所述二氧化碳气体在进行压缩的时候，将其控制在60Mpa以下。
优选的，所述分子筛是一种由人工合成的，具有强力吸附、筛分分子、离子交换、催化作用的筛选分子，又称天然沸石，也是一种天然硅铝酸盐，因它在外形的结构上面，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，而且也会将不同孔径的分子筛，把不同尺寸大小的分子进行分离。
优选的，所述喷淋塔内水温范围在25-35摄氏度，所述HEPA过滤网的过滤值为0.1um-0.3um。
优选的，所述脱硫剂的用量范围为10-20质量份，所述吸附剂的用量范围为15-20质量份。
优选的，所述有分子筛为2A-4A分子筛，所述活性炭的用量范围为13-19质量份。
本发明提出的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，有益效果在于：
1、通过设置的脱水装置，将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，有利于将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥，解决了二氧化碳的内部含有水分，现有的提纯方法无法将水分去除的问题；
2、通过设置的脱硫塔，有利于取出二氧化碳内部的硫化氢，通过设置的第一净化塔，并在第一净化塔的内部设置分子筛、活性炭，通过设置的第二净化塔，并在第二净化塔的内部设置HEPA过滤网，有利于去除二氧化碳内部粉尘、固体小颗粒、微量杂质等，能够提高二氧化碳的纯度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先对液态的二氧化碳进行汽化使其成为气体，一般液态的二氧化碳都是储存在钢瓶之中，然后使钢瓶中液态二氧化碳通过增减压阀，此时液态的二氧化碳汽化变为气体成为二氧化碳原料气，之后将二氧化碳原料气通入喷淋塔的内部，通过喷洒作业对二氧化碳原料气进行喷淋过滤，除去二氧化碳原料气中的粉尘，此时的二氧化碳中会含有水分，所以将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能够将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥；
步骤二：之后将脱水之后的二氧化通送入脱硫塔的内部，脱硫的目的是为了去除硫化氢，在脱硫塔的内部放入加入脱硫剂与吸附剂，在脱硫剂与吸附剂的作用下，能够有效去除二氧化碳中的硫化氢；
步骤三：再将二氧化碳通入第一净化塔的内部，在第一净化塔的内部设置有分子筛、活性炭，在分子筛的作用下能够吸附气体中的杂质，活性炭能够对气体中的异味、有机物等进行吸收，之后将气体通入第二净化塔的内部，第二净化塔的内部设置有HEPA过滤网，二氧化碳气体可以穿过此过滤网，颗粒无法穿过，能够有效的过滤固体小颗粒。
二氧化碳气体在进行压缩的时候，将其控制在60Mpa以下。
分子筛是一种由人工合成的，具有强力吸附、筛分分子、离子交换、催化作用的筛选分子，又称天然沸石，也是一种天然硅铝酸盐，因它在外形的结构上面，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，而且也会将不同孔径的分子筛，把不同尺寸大小的分子进行分离。
喷淋塔内水温范围在25摄氏度，HEPA过滤网能够最小过滤0.1-0.2um的微粒。
脱硫剂的用量范围为15质量份，吸附剂的用量范围为17质量份。
有分子筛为2A分子筛，活性炭的用量范围为18质量份。
实施例2
一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先对液态的二氧化碳进行汽化使其成为气体，一般液态的二氧化碳都是储存在钢瓶之中，然后使钢瓶中液态二氧化碳通过增减压阀，此时液态的二氧化碳汽化变为气体成为二氧化碳原料气，之后将二氧化碳原料气通入喷淋塔的内部，通过喷洒作业对二氧化碳原料气进行喷淋过滤，除去二氧化碳原料气中的粉尘，此时的二氧化碳中会含有水分，所以将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能够将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥；
步骤二：之后将脱水之后的二氧化通送入脱硫塔的内部，脱硫的目的是为了去除硫化氢，在脱硫塔的内部放入加入脱硫剂与吸附剂，在脱硫剂与吸附剂的作用下，能够有效去除二氧化碳中的硫化氢；
步骤三：再将二氧化碳通入第一净化塔的内部，在第一净化塔的内部设置有分子筛、活性炭，在分子筛的作用下能够吸附气体中的杂质，活性炭能够对气体中的异味、有机物等进行吸收，之后将气体通入第二净化塔的内部，第二净化塔的内部设置有HEPA过滤网，二氧化碳气体可以穿过此过滤网，颗粒无法穿过，能够有效的过滤固体小颗粒。
二氧化碳气体在进行压缩的时候，将其控制在60Mpa以下。
分子筛是一种由人工合成的，具有强力吸附、筛分分子、离子交换、催化作用的筛选分子，又称天然沸石，也是一种天然硅铝酸盐，因它在外形的结构上面，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，而且也会将不同孔径的分子筛，把不同尺寸大小的分子进行分离。
喷淋塔内水温范围在30摄氏度，HEPA过滤网能够最小过滤0.3um的微粒。
脱硫剂的用量范围为10质量份，吸附剂的用量范围为15质量份。
有分子筛为4A分子筛，活性炭的用量范围为14质量份。
实验总结：通过对实施例1与实施例2分别进行实验得出，喷淋塔内水温控制在25摄氏度，对二氧化碳中粉尘去除的效果最好，脱硫剂吸附剂的用量为15质量份和17质量份，脱硫效果好，将分子筛设置为2A分子筛，将活性炭的用量设置在18质量份，对气体内的粉尘、固体小颗粒过滤效果最佳，得出实施例1的方案优于实施例2的方案。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：首先对液态的二氧化碳进行汽化使其成为气体，一般液态的二氧化碳都是储存在钢瓶之中，然后使钢瓶中液态二氧化碳通过增减压阀，此时液态的二氧化碳汽化变为气体成为二氧化碳原料气，之后将二氧化碳原料气通入喷淋塔的内部，通过喷洒作业对二氧化碳原料气进行喷淋过滤，除去二氧化碳原料气中的粉尘，此时的二氧化碳中会含有水分，所以将喷洒之后的原料气通入脱水装置内，在脱水装置的内部添加浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，能够将二氧化碳中的水分吸收，使二氧化碳气体干燥；
步骤二：之后将脱水之后的二氧化通送入脱硫塔的内部，脱硫的目的是为了去除硫化氢，在脱硫塔的内部放入加入脱硫剂与吸附剂，在脱硫剂与吸附剂的作用下，能够有效去除二氧化碳中的硫化氢；
步骤三：再将二氧化碳通入第一净化塔的内部，在第一净化塔的内部设置有分子筛、活性炭，在分子筛的作用下能够吸附气体中的杂质，活性炭能够对气体中的异味、有机物等进行吸收，之后将气体通入第二净化塔的内部，第二净化塔的内部设置有HEPA过滤网，二氧化碳气体可以穿过此过滤网，颗粒无法穿过，能够有效的过滤固体小颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳气体在进行压缩的时候，将其控制在60Mpa以下。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，其特征在于，所述分子筛是一种由人工合成的，具有强力吸附、筛分分子、离子交换、催化作用的筛选分子，又称天然沸石，也是一种天然硅铝酸盐，因它在外形的结构上面，有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，而且也会将不同孔径的分子筛，把不同尺寸大小的分子进行分离。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，其特征在于，所述喷淋塔内水温范围在25-35摄氏度，所述HEPA过滤网的过滤值为0.1um-0.3um。
5.根据权利要求1所述的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，其特征在于，所述脱硫剂的用量范围为10-20质量份，所述吸附剂的用量范围为15-20质量份。
6.根据权利要求1所述的一种高纯度液体二氧化碳分离提纯的制备方法，其特征在于，所述有分子筛为2A-4A分子筛，所述活性炭的用量范围为13-19质量份。
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| 吴茂江等: "《走进化学探究室》", 阳光出版社, pages: 149 - 150 * |
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