CN207566890U - 保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，包括按二氧化碳原料气流通方向依次连接的压缩机、净化模块、干燥模块、粉尘过滤器、第一换热器、液化器、精馏塔、再沸器、过冷器、储罐；所述干燥模块包括并联的至少两个吸附干燥塔,所述吸附干燥塔设有氧化铝填料层和活性炭填料层，且氧化铝填料层和活性炭填料层依次分层交叉排布；所述第一换热器和第二换热器采用所述精馏塔塔顶的不凝气进行换热。本实用新型能够一次对二氧化碳气体中的水分进行分离，且在对吸附干燥塔进行再生时能够节省设备及能量。
Description
技术领域
本实用新型属于食品添加剂制备技术领域，尤其涉及保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线。
背景技术
二氧化碳被广泛用于石油化工、化肥、焊接、消防和石油开采，液态二氧化碳常被用作制冷剂，还被用于航空设备、电子元器件的低温试验。食品级二氧化碳在食品冷冻、饮料碳酸化、烟丝膨胀等领域有广泛的应用。随着食品工业的飞速发展，其用量相当可观，对用于食品工业中的液体二氧化碳的纯度要求也相当高。专利号为“CN201620463242.9”的一种保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，采用的技术方案是：压缩机、净化系统、一级氨冷器、脱水系统、二级氨冷器、提纯系统、过冷器、储罐依次相连通，一级氨冷器的出口设有测温器和阀门，所述中央控制器接收测温器的信号并控制阀门开闭。在脱烃净化塔后增加氨冷器，对系统中的二氧化碳气体进行降温处理，然后二氧化碳气体依次经过冷却除湿器、水分离器，将二氧化碳气体中的水分有效去除，再进入干燥系统，从而延长干燥系统分子筛的工作周期；该装置通过增设冷却除湿器和水分离器对二氧化碳中的水分进行两次预分离，从而降低进入干燥系统中二氧化碳中的水分，但是该操作需要一级氨冷器对二氧化碳进行一级冷却，且氨冷器温度需要严格控制，否则二氧化碳气体在2.8MPa、-10℃时就会液化，这时气体中水分就要结冰，堵塞管道；因此，该装置需要增设测温器等设备。
因此，基于这些问题，提供一种能够一次对二氧化碳气体中的水分进行分离，且在对吸附干燥塔进行再生时能够节省设备及能量的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，具有重要的现实意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够一次对二氧化碳气体中的水分进行分离，且在对吸附干燥塔进行再生时能够节省设备及能量的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，包括按二氧化碳原料气流通方向依次连接的压缩机、净化模块、干燥模块、粉尘过滤器、第一换热器、液化器、精馏塔、再沸器、过冷器、储罐；
所述净化模块包括依次连接的脱硫系统和脱烃系统；所述脱烃系统包括加热器和脱烃塔，所述加热器分别与所述脱硫系统、脱烃塔连接；
所述干燥模块包括并联的至少两个吸附干燥塔，所述脱烃塔出气管路分为干燥管路、再生管路，所述干燥管路原料气经水冷器水冷后进入所述吸附干燥塔由上至下进行干燥，所述再生管路原料气经第二换热器后进入所述吸附干燥塔由下至上对干燥塔内填料进行再生，再生后气流经冷却除湿机汇入所述干燥管路，且汇入口位于所述水冷器之前，且所述第二换热器之前的所述再生管路上设有流量调节阀门；
所述吸附干燥塔设有氧化铝填料层和活性炭填料层，且氧化铝填料层和活性炭填料层依次分层交叉排布；
所述第一换热器和第二换热器采用所述精馏塔塔顶的不凝气进行换热。
进一步的，所述吸附干燥塔再生气流塔顶出气口与所述冷却除湿机之间的主管路上设有取样阀。
进一步的，所述干燥管路与所述吸附干燥塔连接的分支管路上设有电磁阀，所述再生管路与所述吸附干燥塔连接的分支管路上也设有电磁阀。
进一步的，所述脱硫系统包括依次连接的用于脱除原料气里硫化氢的粗脱硫塔、用于将原料气里有机硫转化成无机硫的水解塔和用于将原料气里总硫脱除至0.1ppm以下的精脱硫塔，且所述精脱硫塔与所述脱烃系统连接。
进一步的，所述压缩机采用三级压缩方式，经一级压缩机升压至 0.15～0.24Mpa、二级压缩机升压至0.75MPa和三级压缩升压至2.0～ 2.2MPa。
进一步的，位于所述第二换热器之后的所述再生管路上设有温度显示器。
进一步的，所述脱烃塔内温度为350～450℃、压力为2.0～ 2.2MPa，在活性组分为铂和钯以及载体为氧化铝的催化剂作用下脱除含有杂质的二氧化碳气体中的烷烃、烯烃、炔烃以及低碳醇、醛。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型干燥模块中的吸附干燥塔可轮流进行吸附干燥和吸附剂再生，对二氧化碳气流中的微量烷烃、烯烃、炔烃以及低碳醇、醛、微量氧气、水蒸汽以及微量苯等杂质进行选择性吸附，并且再生气体采用脱烃塔出来的部分原料气体，经第二换热器换热至合适温度后对吸附干燥塔内吸附干燥剂进行再生，不仅避免了重新引入再生气流及相关设备的繁琐，还能充分利用脱烃塔出来气流本身含有热量，与精馏塔塔顶的不凝气进行热交换后达到吸附剂再生需要的温度，避免了额外供给再生吸附剂需要的热量，提高了热量利用率。
2、本实用新型吸附干燥塔内的氧化铝填料层和活性炭填料层依次分层交叉排布，能够使得氧化铝填料层和活性炭填料层更加分散，增加二氧化碳气流与填料层的接触面积，提高二氧化碳气流中杂质的脱除效率；
3、本实用新型吸附干燥塔再生气流塔顶出气口与冷却除湿机之间的主管路上设有取样阀，可通过取样测试吸附剂的再生程度，从而调整流量调节阀门的开度及第二换热器热交换的强度；
4、本实用新型中二氧化碳经干燥模块干燥后，由于吸附干燥塔需要多次吸附及再生，氧化铝填料层和活性炭填料层可能会产生少量粉尘，气流中混有的粉尘经粉尘过滤器过滤，保证了二氧化碳的纯度。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型实施例提供的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线的结构示意图；
图2为吸附干燥塔的结构剖视图；
图3为本实用新型的控制机构电路连接图；
图中：
1、压缩机 2、净化模块 3、干燥模块
4、粉尘过滤器 5、第一换热器 6、液化器
7、精馏塔 8、再沸器 9、过冷器
10、储罐 11、加热器 12、脱烃塔
13、吸附干燥塔 14、干燥管路 15、再生管路
16、水冷器 17、第二换热器 18、冷却除湿机
19、流量调节阀门 20、氧化铝填料层 21、活性炭填料层
22、取样阀 23、电磁阀 24、粗脱硫塔
25、水解塔 26、精脱硫塔 27、温度显示器。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1至图3来具体说明本实用新型。
图1为本实用新型实施例提供的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线的结构示意图；图2为吸附干燥塔的结构剖视图；图3 为本实用新型的控制机构电路连接图；如图1～3所示，本实施例提供的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，包括按二氧化碳原料气流通方向依次连接的压缩机1、净化模块2、干燥模块3、粉尘过滤器4、第一换热器5、液化器6、精馏塔7、再沸器8、过冷器9、储罐10；
所述净化模块2包括依次连接的脱硫系统和脱烃系统；所述脱烃系统包括加热器11和脱烃塔12，所述加热器11分别与所述脱硫系统、脱烃塔12连接；
所述干燥模块3包括并联的至少两个吸附干燥塔13，所述脱烃塔12 出气管路分为干燥管路14、再生管路15，所述干燥管路14原料气经水冷器16水冷后进入所述吸附干燥塔13由上至下进行干燥，所述再生管路15原料气经第二换热器17后进入所述吸附干燥塔13由下至上对干燥塔内填料进行再生，再生后气流经冷却除湿机18汇入所述干燥管路14，且汇入口位于所述水冷器16之前，且所述第二换热器17之前的所述再生管路15上设有流量调节阀门19；
所述吸附干燥塔13设有氧化铝填料层20和活性炭填料层21，且氧化铝填料层20和活性炭填料层21依次分层交叉排布；
所述第一换热器5和第二换热器17采用所述精馏塔7塔顶的不凝气进行换热。
更进一步来讲，还可以在本实用新型中考虑，所述吸附干燥塔13再生气流塔顶出气口与所述冷却除湿机18之间的主管路上设有取样阀22。
需要指出的是，所述干燥管路14与所述吸附干燥塔13连接的分支管路上设有电磁阀23，所述再生管路15与所述吸附干燥塔13连接的分支管路上也设有电磁阀23。
需要指出的是，所述脱硫系统包括依次连接的用于脱除原料气里硫化氢的粗脱硫塔24、用于将原料气里有机硫转化成无机硫的水解塔25 和用于将原料气里总硫脱除至0.1ppm以下的精脱硫塔26，且所述精脱硫塔26与所述脱烃系统连接。
需要指出的是，所述压缩机1采用三级压缩方式，经一级压缩机升压至0.15～0.24Mpa、二级压缩机升压至0.75MPa和三级压缩升压至 2.0～2.2MPa。
需要指出的是，所述脱烃塔12内温度为350～450℃、压力为2.0～ 2.2MPa，在活性组分为铂和钯以及载体为氧化铝的催化剂作用下脱除含有杂质的二氧化碳气体中的烷烃、烯烃、炔烃以及低碳醇、醛。
在本实用新型的另外一些实施例，还可以针对食品添加剂液体二氧化碳生产线进行自由灵活的配置，以便能够充分发挥出本实用新型的技术优势。下面就对此进行举例性说明。
例如，在一些实施例中，可以考虑位于所述第二换热器17之后的所述再生管路15上设有温度显示器27。
需要说明的是，在本实施例中，温度显示器通过相配合的信号收发装置与控制机构通信，并且，控制机构可远程控制电磁阀及流量调节阀门的开关，此处，控制机构可采用市面上常用的微处理器集成的单片机，所采用的连接方式及控制方式均采用现有技术中成熟的常规手段，由于采用现有技术中成熟的装配及电路结构即可实现该功能，在此不再赘述，但由于上述原因，不会影响本领域技术人员的重复再现。
作为举例，在本实用新型中，二氧化碳原料气经压缩机进入净化模块，经净化模块中的脱硫系统和脱烃系统分别脱硫和脱烃，脱烃塔出来后的气流温度达到350～450℃，一部分气流经水冷器冷却后进入吸附干燥塔进行干燥，另一部分气流经第二换热器换热后对吸附干燥塔进行再生，再生后的气流经冷却除湿机除湿后汇入干燥管路，经水冷器水冷后被干燥，被干燥后的气流经粉尘过滤器除尘，在第一换热器与精馏塔塔顶的不凝气进行换热从而降低温度，液化器中压缩气体与液氨进行换热，二氧化碳冷凝并进入精馏塔进行精馏，原料气中的不凝气体，如氮气、甲烷、一氧化碳等向上蒸发，通过塔顶的压力控制阀放出去第一换热器、第二换热器参与换热，塔底的二氧化碳液体进入再沸器，经过再沸器的加热后，液体中不纯的不凝气体再次蒸发至精馏塔，并通过提馏段、精馏段、塔顶冷凝器放出，再沸器中的二氧化碳液体作为产品流入过冷器，经过冷器冷凝后进入二氧化碳储罐储存。
综上所述，本实用新型可提供一种能够一次对二氧化碳气体中的水分进行分离，且在对吸附干燥塔进行再生时能够节省设备及能量的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：包括按二氧化碳原料气流通方向依次连接的压缩机、净化模块、干燥模块、粉尘过滤器、第一换热器、液化器、精馏塔、再沸器、过冷器、储罐；
所述净化模块包括依次连接的脱硫系统和脱烃系统；所述脱烃系统包括加热器和脱烃塔，所述加热器分别与所述脱硫系统、脱烃塔连接；
所述干燥模块包括并联的至少两个吸附干燥塔，所述脱烃塔出气管路分为干燥管路、再生管路，所述干燥管路原料气经水冷器水冷后进入所述吸附干燥塔由上至下进行干燥，所述再生管路原料气经第二换热器后进入所述吸附干燥塔由下至上对干燥塔内填料进行再生，再生后气流经冷却除湿机汇入所述干燥管路，且汇入口位于所述水冷器之前，且所述第二换热器之前的所述再生管路上设有流量调节阀门；
所述吸附干燥塔设有氧化铝填料层和活性炭填料层，且氧化铝填料层和活性炭填料层依次分层交叉排布；
所述第一换热器和第二换热器采用所述精馏塔塔顶的不凝气进行换热。
2.根据权利要求1所述的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：所述吸附干燥塔再生气流塔顶出气口与所述冷却除湿机之间的主管路上设有取样阀。
3.根据权利要求1所述的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：所述干燥管路与所述吸附干燥塔连接的分支管路上设有电磁阀，所述再生管路与所述吸附干燥塔连接的分支管路上也设有电磁阀。
4.根据权利要求1所述的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：所述脱硫系统包括依次连接的用于脱除原料气里硫化氢的粗脱硫塔、用于将原料气里有机硫转化成无机硫的水解塔和用于将原料气里总硫脱除至0.1ppm以下的精脱硫塔，且所述精脱硫塔与所述脱烃系统连接。
5.根据权利要求1所述的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：所述压缩机采用三级压缩方式，经一级压缩机升压至0.15～0.24Mpa、二级压缩机升压至0.75MPa和三级压缩升压至2.0～2.2MPa。
6.根据权利要求1所述的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：位于所述第二换热器之后的所述再生管路上设有温度显示器。
7.根据权利要求1所述的保证脱水效率的食品添加剂液体二氧化碳生产线，其特征在于：所述脱烃塔内温度为350～450℃、压力为2.0～2.2MPa，在活性组分为铂和钯以及载体为氧化铝的催化剂作用下脱除含有杂质的二氧化碳气体中的烷烃、烯烃、炔烃以及低碳醇、醛。
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