專利名稱：食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種食品級液體二氧化碳的精制系統(tǒng)，尤其是利用燃煤 電廠、水泥廠、石灰窯廠的煙道氣及氮肥廠的工業(yè)廢氣經(jīng)捕集回收二氧化碳 后再制備成食品級液體二氧化碳的系統(tǒng)，適用于燃煤電廠、水泥廠、石灰窯 廠、乙烯廠、酒精廠及氮肥廠等二氧化碳富集的場合。
背景技術(shù)：
溫室效應(yīng)是影響人類生存環(huán)境的最主要的因素之一，工業(yè)廢氣二氧化碳 和動植物排放的甲烷是溫室氣體的最主要的來源。許多國家的政府根據(jù)《京 都議定書》的要求紛紛采取措施減少二氧化碳的排放。其中燃煤電廠、水泥 廠、石灰窯廠和氮肥廠的二氧化碳的排放是政府關(guān)注的焦點(diǎn)之一。從另一方 面來講，二氧化碳又是一種重要的資源，食品級二氧化碳可作為碳酸飲料的 添加劑、煙絲的膨化劑、食品的保鮮劑以及醫(yī)藥、反應(yīng)工程及超細(xì)粉領(lǐng)域的 萃取溶劑，應(yīng)用前景十分廣闊。但是，從工業(yè)廢氣中捕集回收的二氧化碳?xì)?中含有水、硫、硝或烴等雜質(zhì)，不符合食品級二氧化碳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。尤其是 硫、硝、烴等有毒有害雜質(zhì)，將對人民的身體健康帶來十分不利的影響。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型涉及一種將工業(yè)廢氣中的二氧化碳捕集回收后制備成食品級 液體二氧化碳的精制系統(tǒng)，提供一種設(shè)備簡單可靠，能量利用充分，生產(chǎn)效 率高，產(chǎn)品成本低，質(zhì)量穩(wěn)定的食品級液體二氧化碳的生產(chǎn)裝置。
為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案
一種食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，包含原料氣進(jìn)口l、緩沖器2、冷卻
除濕器3、壓縮機(jī)4、脫硝塔5、脫硫塔6、干燥塔8、冷凝器9、提純塔IO、過 冷器ll、貯槽12;所述的原料氣進(jìn)口l、緩沖器2、冷卻除濕器3、壓縮機(jī)4通 過管道依次連通；所述的脫硝塔5、脫硫塔6相互連通后分別與壓縮機(jī)4和干燥 塔8連通；所述的干燥塔8的出口與冷凝器9的頂部進(jìn)口連通，冷凝器9的底部 出口與提純塔10的上部進(jìn)口連通，提純塔10的中部出口與過冷器11的進(jìn)口連 通；過冷器11的出口與貯槽12連通。
作為一種較好的具體實(shí)施方式
，本系統(tǒng)還包括脫烴塔7，脫烴塔7與脫硝 塔5、脫硫塔6通過管道串聯(lián)連通，串聯(lián)連通后三塔中的第一塔與壓縮機(jī)4連通，第三塔與干燥塔8連通。
作為另一種較好的具體實(shí)施方式
，提純塔10的頂部出口與干燥塔8的頂部 管口連通。
作為另一種較好的具體實(shí)施方式
，冷凝器9、提純塔IO、過冷器ll中的其 中一個(gè)氣氨出口與冷卻除濕器3的進(jìn)口連通，冷凝器9、提純塔IO、過冷器ll 的液氨管口之間相互連通。
作為另一種較好的具體實(shí)施方式
，本系統(tǒng)還包括一臺加熱風(fēng)機(jī)13，加熱 風(fēng)機(jī)13的出口與干燥塔8的頂部管口連通。 本實(shí)用新型的有益效果在于
進(jìn)入壓縮機(jī)的原料氣氣量平穩(wěn)；對人體有毒有害的雜質(zhì)和水分經(jīng)多次脫 除、提純后液體二氧化碳的產(chǎn)品純度高，設(shè)備簡單可靠，穩(wěn)定性好，系統(tǒng)余 熱和余冷的利用充分，生產(chǎn)所需的能耗小成本低。


圖l是食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式

一種食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，包含原料氣進(jìn)口l、緩沖器2、冷卻 除濕器3、壓縮機(jī)4、脫硝塔5、脫硫塔6、干燥塔8、冷凝器9、提純塔IO、過 冷器ll、貯槽12、加熱風(fēng)機(jī)13等。原料氣進(jìn)口l、緩沖器2、冷卻除濕器3、壓 縮機(jī)4通過管道依次連通；脫硝塔5、脫硫塔6相互連通后，其中一塔與壓縮機(jī) 4連通，另一塔與干燥塔8連通。干燥塔8的出口與冷凝器9的頂部進(jìn)口連通， 冷凝器9的底部出口與提純塔10的上部進(jìn)口連通，提純塔10中部的液體二氧化 碳出口與過冷器ll的進(jìn)口連通，過冷器11的出口與貯槽12連通。
對于低溫低氧燃燒的二氧化碳原料氣，本系統(tǒng)還設(shè)有脫烴塔7，脫烴塔7 與脫硝塔5、脫硫塔6通過管道串聯(lián)連通，串聯(lián)連通后三塔中的第一塔與壓縮 機(jī)4連通，第三塔與干燥塔8連通。
提純塔10的頂部放空氣出口與干燥塔8的頂部管口連通。冷凝器9、提純 塔IO、過冷器11的氣氨出口與冷卻除濕器3的氣氨進(jìn)口連通。冷凝器9、提純 塔IO、過冷器ll的液氨管道并聯(lián)連通。
經(jīng)捕集回收后的二氧化碳原料氣通過管道尤其是不銹鋼管道由原料氣進(jìn) 口l進(jìn)入到食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，先進(jìn)入緩沖器2中進(jìn)行儲存，并經(jīng) 壓力緩沖后進(jìn)入冷卻除濕器3內(nèi)，與冷凝器9、提純塔IO、過冷器ll等裝置內(nèi) 的氣氨余冷進(jìn)行冷交換，冷凝分離二氧化碳原料氣中的飽和水，脫除原料氣 中的水份，而后進(jìn)入二氧化碳壓縮機(jī)4壓縮至2. 0MPa 3. 0MPa壓力。溫條件下，依次 進(jìn)入脫硝塔5和脫硫塔6，脫硝塔5中裝有活性炭脫硝(N0x)，脫硫塔6裝有脫硫 劑脫硫(S02)，或者還進(jìn)入脫烴塔7，脫烴塔7中安裝有脫烴催化劑進(jìn)行脫烴處 理。
脫硝、脫硫以及脫烴合格后的二氧化碳?xì)膺M(jìn)入干燥塔8，在常溫下利用干 燥塔8內(nèi)的分子篩脫除二氧化碳?xì)獾奈⒘克臀⒘侩s質(zhì)。本系統(tǒng)還包括一臺加 熱風(fēng)機(jī)13，加熱風(fēng)機(jī)13的出口與干燥塔8頂部管口連通，提純塔10的放空氣出 口與干燥塔8的頂部管口連通。吸附水份后的分子篩經(jīng)加熱風(fēng)機(jī)13的加熱干燥 后脫除水分，經(jīng)提純塔10排出的放空氣冷卻后使分子篩的功能得以再生并可 以循環(huán)使用。
經(jīng)干燥塔8脫水后的二氧化碳?xì)庥衫淠?頂部進(jìn)入冷凝器，與設(shè)備管間 的液氨汽化進(jìn)行冷交換，實(shí)現(xiàn)二氧化碳?xì)獾蜏匾夯?。液化后的液體二氧化碳 由冷凝器9的底部排出，進(jìn)入提純塔10的上部。提純塔10對液體二氧化碳進(jìn)一 步汽化、冷凝。經(jīng)進(jìn)一步提純后，出提純塔10的液體二氧化碳的純度達(dá)到 99.99%以上。提純后的液體二氧化碳經(jīng)過冷器ll過冷后，進(jìn)入液體二氧化碳 低溫貯槽12儲存。
用本系統(tǒng)制備食品級液體二氧化碳具有進(jìn)入壓縮機(jī)的原料氣氣量平穩(wěn)， 對人體有毒有害的雜質(zhì)脫除徹底，產(chǎn)品純度高，設(shè)備簡單可靠，穩(wěn)定性好， 能量利用率高，能耗小，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
用本系統(tǒng)制備的食品級液體二氧化碳經(jīng)化學(xué)工業(yè)氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 檢測，其質(zhì)量指標(biāo)如下
純度99.997%，水份18ppm， 一氧化氮<0.5ppm， 二氧化氮<0. 5ppm， 二 氧化硫<0. lppm，總硫<0. lppm，碳?xì)浠衔锟偭?. 5ppm，苯<0. Olppm，甲 醇〈lppm，乙醇〈lppm，乙醛<0. lppm， 一氧化碳<0. 5ppm，氨<0.5ppm， 其它各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于《GB10621-2006食品添加劑液體二氧化碳》國家 標(biāo)準(zhǔn)的要求。
權(quán)利要求1、食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，包含原料氣進(jìn)口(1)、緩沖器(2)、冷卻除濕器(3)、壓縮機(jī)(4)、脫硝塔(5)、脫硫塔(6)、干燥塔(8)、冷凝器(9)、提純塔(10)、過冷器(11)、貯槽(12)；其特征在于所述的原料氣進(jìn)口(1)、緩沖器(2)、冷卻除濕器(3)、壓縮機(jī)(4)通過管道依次連通；所述的脫硝塔(5)、脫硫塔(6)相互連通后分別與壓縮機(jī)(4)和干燥塔(8)連通；所述的干燥塔(8)的出口與冷凝器(9)的頂部進(jìn)口連通，冷凝器(9)的底部出口與提純塔(10)的上部進(jìn)口連通，提純塔(10)的中部出口與過冷器(11)的進(jìn)口連通；過冷器(11)的出口與貯槽(12)連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，其特征在于還包括脫烴塔(7)，脫烴塔(7)與脫硝塔(5)、脫硫塔(6)通過管道串聯(lián)連通，串聯(lián)連通后三塔中的第一塔與壓縮機(jī)(4)連通，第三塔與干燥塔(8)連通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，其特征在于提純塔(10)的頂部出口與干燥塔(8)的頂部管口連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，其特征在于冷凝器(9)、提純塔(10)、過冷器(11)的氣氨出口與冷卻除濕器(3)的進(jìn)口連通，冷凝器(9)、提純塔(10)、過冷器(11)的液氨管口之間相互連通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，其特征在于還包括一臺加熱風(fēng)機(jī)(13)，加熱風(fēng)機(jī)(13)的出口與干燥塔(8)的頂部管口連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種食品級液體二氧化碳精制系統(tǒng)，包含通過管道依次連通的原料氣進(jìn)口(1)、緩沖器(2)、冷卻除濕器(3)、壓縮機(jī)(4)、脫硝塔(5)、脫硫塔(6)、干燥塔(8)、冷凝器(9)、提純塔(10)、過冷器(11)、貯槽(12)、加熱風(fēng)機(jī)(13)等；用本系統(tǒng)制備食品級液體二氧化碳具有設(shè)備簡單可靠，能量利用充分，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品成本低，質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)；適用于用燃煤電廠、水泥廠、石灰窯廠、酒精廠、乙烯廠及氮肥廠等捕集回收后的二氧化碳原料氣制備食品級液體二氧化碳的場合。
文檔編號C01B31/00GK201276425SQ200820166038
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者徐美楠, 沈建沖 申請人:杭州快凱高效節(jié)能新技術(shù)有限公司