CN208042614U - 一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱；包括冷箱壳体，冷箱壳体内部包括第二换热器、第一精馏塔、第一气液分离器、第一换热器、第二气液分离器和第二精馏塔；第二换热器的原料气进口通过管道与冷箱壳体外部的原料气储罐相连，第二换热器的原料气出口与第一精馏塔的原料气进口相连，第一精馏塔的底部液相出口通过管道与第二精馏塔的第一液相进口相连，第二精馏塔的塔顶气相出口通过管道与第一换热器的第一气相进口相连，第一换热器的第一液相出口通过第二气液分离器与冷箱壳体外部的产品储罐相连；具有节省占地面积、降低投资成本、工艺流程设计合理、可生产纯度为工业级一氧化碳和高纯度级一氧化碳的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于一氧化碳生产设备技术领域，具体涉及一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱。
背景技术
在目前一氧化碳的生产过程中，工业级一氧化碳生产的生产方法主要采用变压吸附法PSA-CO，PSA-CO装置采用6塔时序，各吸附塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的。在一个周期中，每台吸附塔依次经历：吸附、均压降压、置换、逆向放压、抽真空、预吸附、均压升压、终充压等工艺过程；上述流程中需要投资的主要设备包括6台吸附塔、4台缓冲罐、真空泵、置换气压缩机、原料气加热器等。因此，现有工艺具有如下缺点：设备占用土地面积大、产品纯度低、设备投资大和工艺流程复杂等等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种节省占地面积、降低投资成本、工艺流程设计合理、可生产纯度为工业级一氧化碳和高纯度级一氧化碳的能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱。
本实用新型的目的是这样实现的：包括冷箱壳体，所述冷箱壳体的内部包括第二换热器、第一精馏塔、第一气液分离器、第一换热器、第二气液分离器和第二精馏塔；所述第二换热器的原料气进口通过管道与冷箱壳体外部的原料气储罐相连，第二换热器的原料气出口与第一精馏塔的原料气进口相连，第一精馏塔的底部液相出口通过管道与第二精馏塔的第一液相进口相连，第二精馏塔的塔顶气相出口通过管道与第一换热器的第一气相进口相连，第一换热器的第一液相出口通过第二气液分离器与冷箱壳体外部的产品储罐相连，第二气液分离器与产品储罐之间设有三通，三通的第三端与第二精馏塔的第二液相进口相连；所述第一精馏塔顶部气相出口与第一换热器的第二气相进口相连，第一换热器的第二液相出口与第一气液分离器相连，第一气液分离器的液相出口与第一精馏塔上部的回流口相连，第一气液分离器的气相出口通过第二换热器的第二进口和第二换热器的第二出口与设在冷箱壳体外部的废气储罐相连；所述第二精馏塔底部液相出口通过第二换热器的第一进口和第二换热器的第一出口与设在冷箱壳体外部的废气储罐相连；所述第一精馏塔的底部设有第一再沸器，第二精馏塔的底部设有第二再沸器，第一再沸器和第二再沸器的循环气进口分别与第二换热器的第一循环气出口相连，第二换热器的第一循环气进口与设在冷箱壳体外部的循环气储罐的出气口相连，第一再沸器和第二再沸器的循环气出口分别与第一换热器的循环气进口相连，第一换热器的循环气出口通过第二换热器的第二循环气进口和第二换热器的第二循环气出口与循环气储罐的进气口相连。
优选地，所述第二换热器的原料气出口与第一精馏塔的原料气进口之间设有节流阀。
优选地，所述第一精馏塔的底部液相出口与第二精馏塔的第一液相进口之间的管道上设有第一调节阀。
优选地，所述三通的第三端与第二精馏塔的第二液相进口之间设有第二调节阀。
优选地，所述第一再沸器的循环气进口和第二换热器的第一循环气出口之间设有第三调节阀，第二再沸器的循环气进口和第二换热器的第一循环气出口之间设有第四调节阀。
优选地，所述第一换热器为带有筒体的板翅式换热器，第二换热器为板翅式换热器。
本实用新型具有节省占地面积、降低投资成本、工艺流程设计合理、可生产纯度为工业级一氧化碳和高纯度级一氧化碳的优点。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1所示，本实用新型为一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，包括冷箱壳体1，所述冷箱壳体1的内部包括第二换热器2、第一精馏塔3、第一气液分离器4、第一换热器5、第二气液分离器6和第二精馏塔7；所述第二换热器2的原料气进口15通过管道与冷箱壳体1外部的原料气储罐8相连，第二换热器2的原料气出口16与第一精馏塔3的原料气进口相连，第一精馏塔3的底部液相出口通过管道与第二精馏塔7的第一液相进口30相连，第二精馏塔7的塔顶气相出口31通过管道与第一换热器5的第一气相进口24相连，第一换热器5的第一液相出口25通过第二气液分离器6与冷箱壳体1外部的产品储罐9相连，第二气液分离器6与产品储罐9之间设有三通10，三通10的第三端与第二精馏塔7的第二液相进口32相连；所述第一精馏塔3顶部气相出口与第一换热器5的第二气相进口26相连，第一换热器5的第二液相出口27与第一气液分离器4相连，第一气液分离器4的液相出口与第一精馏塔3上部的回流口相连，第一气液分离器4的气相出口通过第二换热器2的第二进口17和第二换热器2的第二出口18与设在冷箱壳体1外部的废气储罐11相连；所述第二精馏塔14底部液相出口33通过第二换热器2的第一进口19和第二换热器2的第一出口20与设在冷箱壳体1外部的废气储罐11相连；所述第一精馏塔3的底部设有第一再沸器12，第二精馏塔7的底部设有第二再沸器13，第一再沸器12和第二再沸器13的循环气进口分别与第二换热器2的第一循环气出口34相连，第二换热器2的第一循环气进口21与设在冷箱壳体1外部的循环气储罐14的出气口相连，第一再沸器12和第二再沸器13的循环气出口分别与第一换热器5的循环气进口28相连，第一换热器5的循环气出口29通过第二换热器2的第二循环气进口22和第二换热器2的第二循环气出口23与循环气储罐14的进气口相连。所述第二换热器2的原料气出口16与第一精馏塔3的原料气进口之间设有节流阀35。所述第一精馏塔3的底部液相出口与第二精馏塔7的第一液相进口30之间的管道上设有第一调节阀36。所述三通10的第三端与第二精馏塔7的第二液相进口32之间设有第二调节阀37。所述第一再沸器12的循环气进口和第二换热器2的第一循环气出口34之间设有第三调节阀38，第二再沸器13的循环气进口和第二换热器2的第一循环气出口34之间设有第四调节阀39。所述第一换热器5为带有筒体的板翅式换热器，第二换热器2为板翅式换热器。
本实用新型中所述的工业级一氧化碳的纯度为99.5％，高纯度级一氧化碳的纯度为99.999％；当需要通过本实用新型生产工业级一氧化碳时采用下列方法：原料气储罐8或原料气管道中的一氧化碳原料气通过管道进入冷箱壳体1内的第二换热器2第二换热器2的原料气进口15和第二换热器的原料气出口16，并经过第二节流阀35降温降压后进入第一精馏塔3中进行脱重处理，脱重处理后的液相通过第一精馏塔3底部的液相出口通过第一调节阀36和第二精馏塔7的第一液相进口30进入第二精馏塔7内进行脱轻处理，脱轻处理后的气相通过第二精馏塔7的塔顶气相出口31进入第一换热器5内全部液化后进入第二气液分离器6中，经过第二气液分离器6的液相一部分作为产品进入产品储罐9中，经过第二气液分离器6的液相另一部分三通10、第二调节阀37和第二液相进口32重新进入第二精馏塔7中参与精馏；所述的一氧化碳原料气的温度约为40℃，压力约为：1.6Mpa；进入第一精馏塔3中的产品温度约为：-165℃，压力约为：0.3Mpa，进入第二精馏塔7中的液相压力约为：0.15Mpa，通过第二精馏塔7的塔顶气相出口31的产品气一氧化碳纯度99.5％，第二精馏塔7塔顶产品纯度通过第二调节阀37进行调控。第一精馏塔3塔顶气相经过第一换热器5降温后部分液化进入第一气液分离器4内，第一气液分离器4液相通过管道进入第一精馏塔3内上部作为精馏塔回流液参与精馏，第一气液分离器4气相经过第二换热器2复热后引出冷箱1外进入废气储罐11，第二精馏塔7塔釜液相依次经过第二换热器2复热后引出冷箱1外进入废气储罐11中。循环气通过第二换热器2后分别进入第一再沸器12和第二再沸器13中，进入第一再沸器12和第二再沸器13后的循环气通过第一换热器5和第二换热器2重新进入循环气储罐14中备用，所述第一再沸器12的循环气进口和第二换热器2的第一循环气出口34之间设有第三调节阀38，第二再沸器13的循环气进口和第二换热器2的第一循环气出口34之间设有第四调节阀39；所述第一精馏塔3的负荷和第二精馏塔7负荷的分别由第三调节阀38和第四调节阀39进行调控，进而调控产品纯度达到工业级要求。当需要使本实用新型生产高纯度级一氧化碳时采用下列方法：原料气储罐8或原料气管道中的一氧化碳原料气通过管道进入冷箱壳体1内的第二换热器2第二换热器2的原料气进口15和第二换热器的原料气出口16，并经过第二节流阀35降温降压后进入第一精馏塔3中进行脱重处理，脱重处理后的液相通过第一精馏塔3底部的液相出口通过第一调节阀36和第二精馏塔7的第一液相进口30进入第二精馏塔7内进行脱轻处理，脱轻处理后的气相通过第二精馏塔7的塔顶气相出口31进入第一换热器5内全部液化后进入第二气液分离器6中，经过第二气液分离器6的液相一部分作为产品进入产品储罐9中，经过第二气液分离器6的液相另一部分三通10、第二调节阀37和第二液相进口32重新进入第二精馏塔7中参与精馏；所述的一氧化碳原料气的温度约为40℃，压力约为：1.6Mpa；进入第一精馏塔3中的产品温度约为：-165℃，压力约为：0.3Mpa，进入第二精馏塔7中的液相压力约为：0.1Mpa，通过第二精馏塔7的塔顶气相出口31的产品气一氧化碳纯度99.999％，第二精馏塔7塔顶产品纯度通过第二调节阀37进行调控。第一精馏塔3塔顶气相经过第一换热器5降温后部分液化进入第一气液分离器4内，第一气液分离器4液相通过管道进入第一精馏塔3内上部作为精馏塔回流液参与精馏，第一气液分离器4气相经过第二换热器2复热后引出冷箱1外进入废气储罐11，第二精馏塔7塔釜液相依次经过第二换热器2复热后引出冷箱1外进入废气储罐11中。循环气通过第二换热器2后分别进入第一再沸器12和第二再沸器13中，进入第一再沸器12和第二再沸器13后的循环气通过第一换热器5和第二换热器2重新进入循环气储罐14中备用，所述第一再沸器12的循环气进口和第二换热器2的第一循环气出口34之间设有第三调节阀38，第二再沸器13的循环气进口和第二换热器2的第一循环气出口34之间设有第四调节阀39；所述第一精馏塔3的负荷和第二精馏塔7负荷的分别由第三调节阀38和第四调节阀39进行调控，进而调控产品纯度达到工业级要求。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内部”、“顶部”、“前端”等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，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。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
Claims (6)
1.一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，包括冷箱壳体(1)，其特征在于：所述冷箱壳体(1)的内部包括第二换热器(2)、第一精馏塔(3)、第一气液分离器(4)、第一换热器(5)、第二气液分离器(6)和第二精馏塔(7)；
所述第二换热器(2)的原料气进口(15)通过管道与冷箱壳体(1)外部的原料气储罐(8)相连，第二换热器(2)的原料气出口(16)与第一精馏塔(3)的原料气进口相连，第一精馏塔(3)的底部液相出口通过管道与第二精馏塔(7)的第一液相进口(30)相连，第二精馏塔(7)的塔顶气相出口(31)通过管道与第一换热器(5)的第一气相进口(24)相连，第一换热器(5)的第一液相出口(25)通过第二气液分离器(6)与冷箱壳体(1)外部的产品储罐(9)相连，第二气液分离器(6)与产品储罐(9)之间设有三通(10)，三通(10)的第三端与第二精馏塔(7)的第二液相进口(32)相连；
所述第一精馏塔(3)顶部气相出口与第一换热器(5)的第二气相进口(26)相连，第一换热器(5)的第二液相出口(27)与第一气液分离器(4)相连，第一气液分离器(4)的液相出口与第一精馏塔(3)上部的回流口相连，第一气液分离器(4)的气相出口通过第二换热器(2)的第二进口(17)和第二换热器(2)的第二出口(18)与设在冷箱壳体(1)外部的废气储罐(11)相连；
所述第二精馏塔(7)底部液相出口(33)通过第二换热器(2)的第一进口(19)和第二换热器(2)的第一出口(20)与设在冷箱壳体(1)外部的废气储罐(11)相连；
所述第一精馏塔(3)的底部设有第一再沸器(12)，第二精馏塔(7)的底部设有第二再沸器(13)，第一再沸器(12)和第二再沸器(13)的循环气进口分别与第二换热器(2)的第一循环气出口(34)相连，第二换热器(2)的第一循环气进口(21)与设在冷箱壳体(1)外部的循环气储罐(14)的出气口相连，第一再沸器(12)和第二再沸器(13)的循环气出口分别与第一换热器(5)的循环气进口(28)相连，第一换热器(5)的循环气出口(29)通过第二换热器(2)的第二循环气进口(22)和第二换热器(2)的第二循环气出口(23)与循环气储罐(14)的进气口相连。
2.根据权利要求1所述的一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，其特征在于：所述第二换热器(2)的原料气出口(16)与第一精馏塔(3)的原料气进口之间设有节流阀(35)。
3.根据权利要求1所述的一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，其特征在于：所述第一精馏塔(3)的底部液相出口与第二精馏塔(7)的第一液相进口(30)之间的管道上设有第一调节阀(36)。
4.根据权利要求1所述的一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，其特征在于：所述三通(10)的第三端与第二精馏塔(7)的第二液相进口(32)之间设有第二调节阀(37)。
5.根据权利要求1所述的一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，其特征在于：所述第一再沸器(12)的循环气进口和第二换热器(2)的第一循环气出口(34)之间设有第三调节阀(38)，第二再沸器(13)的循环气进口和第二换热器(2)的第一循环气出口(34)之间设有第四调节阀(39)。
6.根据权利要求1所述的一种能够生产工业级及高纯度一氧化碳的冷箱，其特征在于：所述第一换热器(5)为带有筒体的板翅式换热器，第二换热器(2)为板翅式换热器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110243137A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-17 | 陈剑军 | 一种采用nh3/co2复叠式制冷生产食品级co2的装置及生产方法 |
| CN111141109A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-05-12 | 河南心连心深冷能源股份有限公司 | 热泵循环系统及具有其的一氧化碳生产装置和生产方法 |
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2018
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| CN111141109B (zh) * | 2020-03-06 | 2024-03-19 | 河南心连心深冷能源股份有限公司 | 热泵循环系统及具有其的一氧化碳生产装置和生产方法 |
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