CN201276425Y - 食品级液体二氧化碳精制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种食品级液体二氧化碳精制系统，包含通过管道依次连通的原料气进口(1)、缓冲器(2)、冷却除湿器(3)、压缩机(4)、脱硝塔(5)、脱硫塔(6)、干燥塔(8)、冷凝器(9)、提纯塔(10)、过冷器(11)、贮槽(12)、加热风机(13)等；用本系统制备食品级液体二氧化碳具有设备简单可靠，能量利用充分，生产效率高，产品成本低，质量稳定的特点；适用于用燃煤电厂、水泥厂、石灰窑厂、酒精厂、乙烯厂及氮肥厂等捕集回收后的二氧化碳原料气制备食品级液体二氧化碳的场合。

Description

食品级液体二氧化碳精制系统

技术领域

本实用新型涉及一种食品级液体二氧化碳的精制系统，尤其是利用燃煤电厂、水泥厂、石灰窑厂的烟道气及氮肥厂的工业废气经捕集回收二氧化碳后再制备成食品级液体二氧化碳的系统，适用于燃煤电厂、水泥厂、石灰窑厂、乙烯厂、酒精厂及氮肥厂等二氧化碳富集的场合。

背景技术

温室效应是影响人类生存环境的最主要的因素之一，工业废气二氧化碳和动植物排放的甲烷是温室气体的最主要的来源。许多国家的政府根据《京都议定书》的要求纷纷采取措施减少二氧化碳的排放。其中燃煤电厂、水泥厂、石灰窑厂和氮肥厂的二氧化碳的排放是政府关注的焦点之一。从另一方面来讲，二氧化碳又是一种重要的资源，食品级二氧化碳可作为碳酸饮料的添加剂、烟丝的膨化剂、食品的保鲜剂以及医药、反应工程及超细粉领域的萃取溶剂，应用前景十分广阔。但是，从工业废气中捕集回收的二氧化碳气中含有水、硫、硝或烃等杂质，不符合食品级二氧化碳的质量标准。尤其是硫、硝、烃等有毒有害杂质，将对人民的身体健康带来十分不利的影响。

实用新型内容

本实用新型涉及一种将工业废气中的二氧化碳捕集回收后制备成食品级液体二氧化碳的精制系统，提供一种设备简单可靠，能量利用充分，生产效率高，产品成本低，质量稳定的食品级液体二氧化碳的生产装置。

为实现以上发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种食品级液体二氧化碳精制系统，包含原料气进口1、缓冲器2、冷却除湿器3、压缩机4、脱硝塔5、脱硫塔6、干燥塔8、冷凝器9、提纯塔10、过冷器11、贮槽12；所述的原料气进口1、缓冲器2、冷却除湿器3、压缩机4通过管道依次连通；所述的脱硝塔5、脱硫塔6相互连通后分别与压缩机4和干燥塔8连通；所述的干燥塔8的出口与冷凝器9的顶部进口连通，冷凝器9的底部出口与提纯塔10的上部进口连通，提纯塔10的中部出口与过冷器11的进口连通；过冷器11的出口与贮槽12连通。

作为一种较好的具体实施方式，本系统还包括脱烃塔7，脱烃塔7与脱硝塔5、脱硫塔6通过管道串联连通，串联连通后三塔中的第一塔与压缩机4连通，第三塔与干燥塔8连通。

作为另一种较好的具体实施方式，提纯塔10的顶部出口与干燥塔8的顶部管口连通。

作为另一种较好的具体实施方式，冷凝器9、提纯塔10、过冷器11中的其中一个气氨出口与冷却除湿器3的进口连通，冷凝器9、提纯塔10、过冷器11的液氨管口之间相互连通。

作为另一种较好的具体实施方式，本系统还包括一台加热风机13，加热风机13的出口与干燥塔8的顶部管口连通。

本实用新型的有益效果在于：

进入压缩机的原料气气量平稳；对人体有毒有害的杂质和水分经多次脱除、提纯后液体二氧化碳的产品纯度高，设备简单可靠，稳定性好，系统余热和余冷的利用充分，生产所需的能耗小成本低。

附图说明

图1是食品级液体二氧化碳精制系统示意图。

具体实施方式

一种食品级液体二氧化碳精制系统，包含原料气进口1、缓冲器2、冷却除湿器3、压缩机4、脱硝塔5、脱硫塔6、干燥塔8、冷凝器9、提纯塔10、过冷器11、贮槽12、加热风机13等。原料气进口1、缓冲器2、冷却除湿器3、压缩机4通过管道依次连通；脱硝塔5、脱硫塔6相互连通后，其中一塔与压缩机4连通，另一塔与干燥塔8连通。干燥塔8的出口与冷凝器9的顶部进口连通，冷凝器9的底部出口与提纯塔10的上部进口连通，提纯塔10中部的液体二氧化碳出口与过冷器11的进口连通，过冷器11的出口与贮槽12连通。

对于低温低氧燃烧的二氧化碳原料气，本系统还设有脱烃塔7，脱烃塔7与脱硝塔5、脱硫塔6通过管道串联连通，串联连通后三塔中的第一塔与压缩机4连通，第三塔与干燥塔8连通。

提纯塔10的顶部放空气出口与干燥塔8的顶部管口连通。冷凝器9、提纯塔10、过冷器11的气氨出口与冷却除湿器3的气氨进口连通。冷凝器9、提纯塔10、过冷器11的液氨管道并联连通。

经捕集回收后的二氧化碳原料气通过管道尤其是不锈钢管道由原料气进口1进入到食品级液体二氧化碳精制系统，先进入缓冲器2中进行储存，并经压力缓冲后进入冷却除湿器3内，与冷凝器9、提纯塔10、过冷器11等装置内的气氨余冷进行冷交换，冷凝分离二氧化碳原料气中的饱和水，脱除原料气中的水份，而后进入二氧化碳压缩机4压缩至2.0MPa～3.0MPa压力。

出二氧化碳专用压缩机4后的二氧化碳气在系统压力和常温条件下，依次进入脱硝塔5和脱硫塔6，脱硝塔5中装有活性炭脱硝(NO_X)，脱硫塔6装有脱硫剂脱硫(SO₂)，或者还进入脱烃塔7，脱烃塔7中安装有脱烃催化剂进行脱烃处理。

脱硝、脱硫以及脱烃合格后的二氧化碳气进入干燥塔8，在常温下利用干燥塔8内的分子筛脱除二氧化碳气的微量水和微量杂质。本系统还包括一台加热风机13，加热风机13的出口与干燥塔8顶部管口连通，提纯塔10的放空气出口与干燥塔8的顶部管口连通。吸附水份后的分子筛经加热风机13的加热干燥后脱除水分，经提纯塔10排出的放空气冷却后使分子筛的功能得以再生并可以循环使用。

经干燥塔8脱水后的二氧化碳气由冷凝器9顶部进入冷凝器，与设备管间的液氨汽化进行冷交换，实现二氧化碳气低温液化。液化后的液体二氧化碳由冷凝器9的底部排出，进入提纯塔10的上部。提纯塔10对液体二氧化碳进一步汽化、冷凝。经进一步提纯后，出提纯塔10的液体二氧化碳的纯度达到99.99％以上。提纯后的液体二氧化碳经过冷器11过冷后，进入液体二氧化碳低温贮槽12储存。

用本系统制备食品级液体二氧化碳具有进入压缩机的原料气气量平稳，对人体有毒有害的杂质脱除彻底，产品纯度高，设备简单可靠，稳定性好，能量利用率高，能耗小，生产成本低等优点。

用本系统制备的食品级液体二氧化碳经化学工业气体质量监督检验中心检测，其质量指标如下：

纯度99.997％，水份18ppm，一氧化氮＜0.5ppm，二氧化氮＜0.5ppm，二氧化硫＜0.1ppm，总硫＜0.1ppm，碳氢化合物总量2.5ppm，苯＜0.01ppm，甲醇＜1ppm，乙醇＜1ppm，乙醛＜0.1ppm，一氧化碳＜0.5ppm，氨＜0.5ppm，其它各项指标均达到或优于《GB10621-2006食品添加剂液体二氧化碳》国家标准的要求。

Claims (5)

1、食品级液体二氧化碳精制系统，包含原料气进口(1)、缓冲器(2)、冷却除湿器(3)、压缩机(4)、脱硝塔(5)、脱硫塔(6)、干燥塔(8)、冷凝器(9)、提纯塔(10)、过冷器(11)、贮槽(12)；其特征在于所述的原料气进口(1)、缓冲器(2)、冷却除湿器(3)、压缩机(4)通过管道依次连通；所述的脱硝塔(5)、脱硫塔(6)相互连通后分别与压缩机(4)和干燥塔(8)连通；所述的干燥塔(8)的出口与冷凝器(9)的顶部进口连通，冷凝器(9)的底部出口与提纯塔(10)的上部进口连通，提纯塔(10)的中部出口与过冷器(11)的进口连通；过冷器(11)的出口与贮槽(12)连通。

2、根据权利要求1所述的食品级液体二氧化碳精制系统，其特征在于还包括脱烃塔(7)，脱烃塔(7)与脱硝塔(5)、脱硫塔(6)通过管道串联连通，串联连通后三塔中的第一塔与压缩机(4)连通，第三塔与干燥塔(8)连通。

3、根据权利要求1所述的食品级液体二氧化碳精制系统，其特征在于提纯塔(10)的顶部出口与干燥塔(8)的顶部管口连通。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的食品级液体二氧化碳精制系统，其特征在于冷凝器(9)、提纯塔(10)、过冷器(11)的气氨出口与冷却除湿器(3)的进口连通，冷凝器(9)、提纯塔(10)、过冷器(11)的液氨管口之间相互连通。

5、根据权利要求1至3中任一项所述的食品级液体二氧化碳精制系统，其特征在于还包括一台加热风机(13)，加热风机(13)的出口与干燥塔(8)的顶部管口连通。

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