CN114542959A - 一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，供给压力接近恒定，大约40bar。液态二氧化碳在低压下供应，并被送入低压罐中临时储存，然后用泵将二氧化碳从低压罐泵送到高压罐。在泵送过程中，二氧化碳的压力增加。二氧化碳储存在高压罐中直到被去除。当二氧化碳被去除时，它在液相和气相之间处于热力学不平衡状态。

Description

一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法
技术领域
本发明涉及一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，涉及一种在大于40bar的基本恒定压力下不间断提供液体过冷二氧化碳的方法和供应系统。
背景技术
在通过机械吹塑工艺生产聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）的过程中，使用隔膜计量泵系统将用作替代品的发泡剂二氧化碳以高达约350巴的压力压入泡沫挤出机。对于高压泵而言，一些制造商规定使用室温二氧化碳，因此二氧化碳必须在恒压下储存，并在进入计量泵之前过冷。
现今为了在高压下提供液态二氧化碳，固定的高压罐已经在低压（高达20bar）下装满冷二氧化碳。然后对二氧化碳进行加热，从而使高压罐中的压力增加到所需的最小压力。在补给期间，必须将压力降至低压水平。通过从高压罐中释放气态二氧化碳来降低压力会增加成本，而且通常产生噪声污染。此外在充电期间，二氧化碳供应会经常性中断。为了避免二氧化碳供应中断必须安装两个高压罐，交替充注和排空。但是不仅两个高压容器的采购成本将会增高，而且由于需要进行排污，高压容器的维护成本也很高。
发明内容
本发明用于在基本恒定压力大于40bar的情况下不间断提供液体过冷二氧化碳的方法包括以下工艺步骤：液态二氧化碳以低压供应；二氧化碳被注入一个低压罐中，并在其中临时储存；二氧化碳通过泵从低压罐泵入高压罐，二氧化碳压力增加；二氧化碳被储存在高压罐中，直到在液相和气相之间的热力学不平衡状态下被去除。
在本发明供应系统的特殊实施例中，高压罐的二氧化碳容量小于2吨，与通常用于工业应用的高压罐相比，本发明供应系统的高压罐较小。这种小型高压罐价格低廉，并且由于低压罐和高压罐之间的相互作用，完全足以提供大量二氧化碳的不间断流动。
附图说明
图1为本发明所述的供给系统展示图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例，图1为本发明所述的供给系统展示图，显示了一种具有低压罐1和高压罐2的本发明供应系统3，在每种情况下，液态和气态二氧化碳均以共存相存在。低压油箱1通过第一条管路5连接至泵4，并通过第二条管路6或上供油管路40和下供油管路41从泵4连接至高压油箱2。通过第一条管路5中的第一个阀25和第二条管路6中的第二个阀26，当泵4未运行或必须维修时，可以将泵4与低压油箱1和高压油箱2分离。通过具有进口阀37的进口管36，低压油箱1从槽车中充入低温液态二氧化碳−35°C和15bar。
为了限制低压储罐中的压力，通过隔热层7稳定二氧化碳的温度，因为隔热层7减少了从外部到低压储罐中二氧化碳的热通量。冷却器10的任务是抵消由于外部热流而导致的二氧化碳升温。安全阀23确保在温度过度升高的情况下，不会超过最大允许压力。如果压力达到该最大压力，气体二氧化碳被排出，因此液体二氧化碳的温度由于液体二氧化碳的蒸发热而下降。
泵4在液体端口13处从低压油箱1排出液态二氧化碳。如果从低压罐1中排出的液态二氧化碳过多，导致低压罐1中的压力过度下降，这将导致低压罐1中的二氧化碳温度降低，或者如果向低压罐中充入的冷液态二氧化碳过多，低压油箱1中的液相被加热。泵4构造为活塞泵，并具有入口21，该入口21通过回流管27连接至低压油箱1，回流管27中设置有回流阀28。通过回流管27，在第一条管路5或泵4中形成的气态二氧化碳被输送回低压油箱1，从而使泵4仅充入液态二氧化碳，而不充入气态二氧化碳。

Claims (7)

1.一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，其特征在于：该方法包括在低压下供应液态二氧化碳； 将所述低压液体引入低压罐中进行临时储存，所述低压小于40巴；用泵装置将所述低压液体从所述低压罐泵送至高压罐，其中所述液体的压力通过所述泵送增加；将所述增压液体储存在所述高压罐中，其中所述增压液体通过上部进料管线泵入所述高压罐的上部区域，或通过下部进料管线泵入所述高压罐的下部区域，具体取决于所述高压罐中的压力；在液相和气相之间的热力学不平衡状态下，从所述高压罐中移除所述增压液体，所述高压罐中的液相在约0°C到约10°C之间。
2.根据权利要求1所述的一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，其中通过将所述低压罐中的所述低压液体添加到所述高压罐的所述下部区域的液相来增加所述高压罐中的压力。
3.根据权利要求1所述的一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，其中通过将所述低压罐中的所述低压液体添加到所述高压罐的所述上部区域的气相来降低所述高压罐中的压力。
4.根据权利要求1所述的一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，其特征在于：还包括通过向以下中选择的至少一个单位添加所述增压液体来控制所述高压罐中的压力：所述高压罐中的气相和所述高压罐中的液相。
5.根据权利要求1所述的一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，其中所述高压罐中所述液相的所述温度介于约2°C和约5°C之间。
6.根据权利要求1所述的一种在恒定压力下持续供应液态二氧化碳的方法，还包括通过局部加热所述高压罐中的液相，将所述液相转化为气相，在所述高压罐中产生所述热力学不平衡。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括通过局部加热所述高压罐中的所述液相，将所述液相转化为所述气相，来维持所述高压罐中的所述热力学不平衡。
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