CN208493700U - 一种液化气体的纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种液化气体的纯化装置，包括：换热系统和分离系统，所述换热系统连接在原料进料口和所述分离系统的进料口之间，所述分离系统的产品出料口连接至所述换热系统，再接入产品储罐，所述换热系统内设有传热工质，以使经过所述换热系统的物料吸收或释放热量。本实用新型的装置使待纯化气体先经过换热系统降温处理，再在分离系统内完成杂质气体与液化气体的分离，通过换热系统降温有利于减少液化气体中的饱和水，以及后续的气液相分离，而且换热系统中的热量被充分利用，用于产品和杂质气体的预热，故而减少了外部冷热源的设置，降低了整个装置的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工原料的纯化领域，更具体地，涉及一种液化气体的纯化装置。
背景技术
一氧化二氮，化学式为N2O，又称氧化亚氮、笑气，是化学和电子工业中的重要原料，用途广泛。制备N2O的主要方法有硝酸铵热分解法和氨的接触氧化法，或者回收生产乙二酸过程中产生的尾气。据报道，目前国内生产N2O基本都是采用硝酸铵干法分解的生产工艺。
直接制备得到的产品纯度通常较低，经纯化后纯度达到99％的产品能够满足医药等领域的应用，但对于微电子领域而言，这样的纯度远不能够达到指标要求。因此，在N2O产品纯化方面，人们不断研究以低纯度N2O为原料，利用纯化工艺脱除各种杂质从而制备高纯N2O的方法。
二氧化碳，化学式为CO2，可应用于灭火器、气体肥料、药用等。二氧化碳的工业制法为高温煅烧石灰石，产生的气体中含有一定杂质，需要进一步纯化。
但现有的纯化一氧化二氮或者二氧化碳的工艺一般需要精馏、多塔串联，能耗高、工艺复杂。因此，需要提出一种工艺简单且能耗低的纯化液化气体的装置。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种液化气体的纯化装置，在进料口和分离系统之间设有换热系统，充分利用换热系统进行热量交换，工艺流程简单，能耗低。
本实用新型提供一种液化气体的纯化装置，包括：换热系统和分离系统，所述换热系统连接在原料进料口和所述分离系统的进料口之间，所述分离系统的产品出料口连接至所述换热系统，再接入产品储罐，所述换热系统内设有传热工质，以使经过所述换热系统的物料吸收或释放热量。
优选地，所述换热系统包括第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道的进料口连接所述原料进料口，所述第一换热通道的出料口连接所述分离系统的进料口，所述分离系统的产品出料口连接所述第二换热通道的进料口，所述第二换热通道的出料口连接所述产品储罐。
优选地，所述换热系统还包括第三换热通道，所述分离系统的废气出料口连接所述第三换热通道的进料口，所述第三换热通道的出料口连接至液化气体的生产线中。
优选地，所述换热系统包括串联连接的两个换热器，所述第一换热通道依次穿过两个所述换热器，所述第二换热通道穿过其中一个所述换热器，所述第三换热通道穿过另一个所述换热器。
优选地，所述分离系统包括相互连接的塔釜再沸器和闪蒸塔。
本实用新型提供的液化气体的纯化装置，先经过换热系统进行降温处理，再在分离系统内完成杂质气体与液化气体的分离，通过换热系统降温有利于减少液化气体中的饱和水，以及后续的气液相分离，而且换热系统中的热量被充分利用，用于产品和杂质气体的预热，故而减少了外部冷热源的设置，降低了整个装置的能耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中液化气体纯化装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2中液化气体纯化装置的结构示意图；
图中：1-闪蒸塔，2-第一换热器，3-第二换热器，4-产品储罐，5-塔釜再沸器，6-第三换热器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的保护范围。
实施例1
本实施例提供一种液化气体的纯化装置，如图1所示，包括：闪蒸塔1、第一换热器2、第二换热器3、产品储罐4和塔釜再沸器5，第二换热器3、第一换热器2、塔釜再沸器5和闪蒸塔1依次串联，原料进料口与第二换热器3相连，闪蒸塔1的塔顶出料口连接穿过第二换热器3的一条换热通道，闪蒸塔1的塔底出料口连接穿过第一换热器2的一条换热通道，至产品储罐4。
杂质气体的分离主要在塔釜再沸器5和闪蒸塔1中完成，分离之前经过第一换热器2和第二换热器3降温处理有利于后续的气液相分离，而且第一换热器2中的热量能被充分利用，故而减少了外部冷热源的设置，降低了整个装置的能耗。
本实施例中闪蒸塔1的塔顶出料口连接穿过第二换热器3的一条换热通道后，连接至液化气体的生产线中。
利用上述纯化装置纯化一氧化二氮的方法，包括：将含有氮气和氧气杂质的一氧化二氮粗品从进料口进料，进料温度约-30～-15℃，压力为1.5～2.2MPaG，依次通过第二换热器3和第一换热器2进行降温至-90～-50℃，再经过塔釜再沸器5后进入闪蒸塔1，塔釜再沸器5温度设定为-90～-60℃，闪蒸塔1压力设定为0～1.0MPaG，进行气液相分离，同时温度再降低到-90～-80℃，含有较高浓度氮气和氧气的气体从塔顶排出，这些低温气体在第二换热器3中被加热至-60～-20℃后排放；含有较低浓度氮气和氧气的液体沿塔下降到塔釜，被塔釜再沸器5加热再次排放杂质气体，纯度高的一氧化二氮液体从塔底流出被泵输送出去，并在第一换热器2中被加热至-60～-30℃，再通入产品储罐4内存储。
本实施例中一氧化二氮粗品为工业级一氧化二氮液体，具体参数为压力1.5～2.5MPa、温度-25℃～-15℃以及纯度＞99.0％。
经纯化后，产品纯度＞99.9995％，可应用领域广。
本实施例中工业级一氧化二氮经过第二换热器3时放出热量，杂质气体经过第二换热器3时吸收热量，因此，在第二换热器3内热量可进行内部传递，充分利用，无需外部冷热源，节约能耗。
同理，工业级一氧化二氮经过第一换热器2时放出热量，纯化后产品经过第一换热器2时吸收热量，因此，在第一换热器2内热量可进行内部传递，充分利用，无需外部冷热源，节约能耗。
实施例2
本实施例提供一种液化气体的纯化装置，如图2所示，包括：闪蒸塔1、产品储罐4、塔釜再沸器5和第三换热器6，第三换热器6、塔釜再沸器5和闪蒸塔1依次串联，原料进料口与第三换热器6相连，闪蒸塔1的塔顶出料口连接至第三换热器6，塔顶出料经换热后流出，闪蒸塔1的塔底出料口连接至第三换热器6，塔底出料经换热后接入产品储罐4，换热过程中塔顶出料和塔底出料不发生混合。
利用上述纯化装置纯化二氧化碳的方法，包括：将含有氮气和氧气杂质的二氧化碳粗品从原料进料口进料，进料温度约-30～-15℃，压力为1.5～2.2MPaG，通过第三换热器6进行降温至-90～-50℃，再经过塔釜再沸器5后进入闪蒸塔1，塔釜再沸器5温度设定为-90～-60℃，闪蒸塔1压力设定为0～1.0MPaG，进行气液相分离，同时温度再降低到-90～-80℃，含有较高浓度氮气和氧气的气体从塔顶排出，这些低温气体在第三换热器6中被加热至-60～-30℃后排放；含有较低浓度氮气和氧气的液体沿塔下降到塔釜，被塔釜再沸器5加热再次排放杂质气体，纯度高的二氧化碳液体从塔底流出被泵输送出去，并在第三换热器6中被加热至-60～-30℃，再通入产品储罐4内存储。
本实施例中二氧化碳粗品为工业级二氧化碳液体，具体参数为压力1.5～2.5MPa、温度-25℃～-15℃以及纯度＞99.0％。
经纯化后，产品纯度＞99.999％，可应用领域广。
本实施例中工业级二氧化碳经过第三换热器6时放出热量，杂质气体和纯化后产品经过第三换热器6时吸收热量，因此，在第三换热器6内热量可进行内部传递，充分利用，无需外部冷热源，节约能耗。
最后，以上仅为本实用新型的较佳实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种液化气体的纯化装置，其特征在于，包括：换热系统和分离系统，所述换热系统连接在原料进料口和所述分离系统的进料口之间，所述分离系统的产品出料口连接至所述换热系统，再接入产品储罐，所述换热系统内设有传热工质，以使经过所述换热系统的物料吸收或释放热量。
2.根据权利要求1所述的一种液化气体的纯化装置，其特征在于，所述换热系统包括第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道的进料口连接所述原料进料口，所述第一换热通道的出料口连接所述分离系统的进料口，所述分离系统的产品出料口连接所述第二换热通道的进料口，所述第二换热通道的出料口连接所述产品储罐。
3.根据权利要求2所述的一种液化气体的纯化装置，其特征在于，所述换热系统还包括第三换热通道，所述分离系统的废气出料口连接所述第三换热通道的进料口，所述第三换热通道的出料口连接至液化气体的生产线中。
4.根据权利要求3所述的一种液化气体的纯化装置，其特征在于，所述换热系统包括串联连接的两个换热器，所述第一换热通道依次穿过两个所述换热器，所述第二换热通道穿过其中一个所述换热器，所述第三换热通道穿过另一个所述换热器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种液化气体的纯化装置，其特征在于，所述分离系统包括相互连接的塔釜再沸器和闪蒸塔。
Priority Applications (1)
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| CN201820921480.9U CN208493700U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种液化气体的纯化装置 |
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