專利名稱：二氧化碳凈化回收裝置中的汽化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體回收裝置，尤其是指一種二氧化碳凈化回收裝置中的汽化裝置。
已有的CO2凈化回收裝置中的凈化裝置平面布置如


圖1，它由兩臺氣泵24、25，一臺電加熱器26，兩臺吸附塔27、28，兩臺干燥塔29、30組成。其中兩臺吸附塔27、28和兩臺干燥塔29、30都并聯(lián)安裝，一臺工作，一臺再生，保證連續(xù)工作。吸附塔27、28，干燥塔29、30都采用外加熱空氣再生。再生時(shí)，兩臺氣泵24、25將空氣輸送到電加熱器26加熱到300℃左右，進(jìn)入到需要再生的吸附塔(或干燥塔)內(nèi)，加熱吸附塔(或干燥塔)內(nèi)的吸附劑(或干燥劑)，析出的異味或水分隨氣流帶出塔外，達(dá)到再生目的。
這種凈化裝置存在一些缺點(diǎn)①設(shè)備多，有七臺，相應(yīng)地成本提高，占地面積大；②因?yàn)橛每諝庠偕?，所以空氣進(jìn)入裝置，對凈化帶來困難，最終影響成品CO2的質(zhì)量；③由于空氣先在電加熱器中加熱，再經(jīng)管路閥門進(jìn)入吸附塔(或干燥塔)，所以需要選用高溫閥門(還需保溫)，這樣不僅成本高，而且熱損失大，耗電多，運(yùn)行費(fèi)用高。除吸附塔27、28，干燥塔29、30外，其中，汽化裝置也是關(guān)鍵設(shè)備之一，它主要的缺點(diǎn)是液化CO2先減壓，再用空氣和電加熱，使之汽化，造成減壓后，壓力、溫度不穩(wěn)定，可靠性差。
本實(shí)用新型的目的是對已有CO2凈化回收裝置進(jìn)行改進(jìn)，從而提供一種汽化壓力、溫度都較平穩(wěn)的汽化裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的二氧化碳凈化回收裝置中的汽化裝置，它由汽化器、管道泵及管路組成，其特征是汽化器采用水浴室結(jié)構(gòu)；汽化器的筒體中設(shè)有隔板并灌滿水，用隔板將筒體分成前后兩部分，在后部中設(shè)有蒸汽加熱管，另一部分設(shè)有CO2U型管，且都浸泡在水中。
上述設(shè)計(jì)，用管道泵將前部和后部中的水構(gòu)成循環(huán)而設(shè)由管路聯(lián)結(jié)。從而達(dá)到汽化壓力、溫度都較平穩(wěn)的效果。
下面通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型再作進(jìn)一步說明。
圖1為已有二氧化碳凈化回收裝置中的凈化裝置平面布置示意圖；圖2為本實(shí)用新型中的二氧化碳凈化裝置平面布置示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的二氧化碳貯液裝置示意圖；圖4為本實(shí)用新型中的汽化裝置示意圖5為本實(shí)用新型中的二氧化碳冷凝器示意圖圖6為本實(shí)用新型中的洗滌塔示意圖；圖7為本實(shí)用新型的工藝流程示意圖；如圖2所示，本實(shí)用新型中的二氧化碳凈化裝置僅由二臺吸附塔7、8和二臺干燥塔9、10組成且均并聯(lián)連接；其中吸附塔7、8為采用蒸汽再生而分別設(shè)有蒸汽出入口A、B及C、D。再生時(shí)，只要將蒸汽引入吸附塔7或8內(nèi)，蒸汽加熱吸附塔內(nèi)的吸附劑，析出的異味隨氣流排出塔外；干燥塔采用內(nèi)加熱再生，在干燥塔內(nèi)部設(shè)有加熱元件E、F，再生時(shí)，電加熱元件加熱從成品氣分流出來的一部分CO2，加熱的這部分CO2氣體再加熱干燥劑，析出的水份隨氣流帶出塔外。
如圖3所示，本實(shí)用新型的CO2貯液裝置由小制冷機(jī)組14，壓力補(bǔ)償器15和CO2貯液罐16組成，其中，CO2貯液罐16中設(shè)有冷卻排管31，壓力補(bǔ)償器15由電熱元件34、U型管33構(gòu)成。與一般的CO2貯液裝置不同，在CO2貯液罐16中增加了冷卻排管31，配備小制冷機(jī)組14，當(dāng)CO2貯液罐超壓(如在夏天，外界環(huán)境溫度高，外界熱量傳入造成CO2貯液罐內(nèi)溫度升高，同時(shí)壓力也上升)一般的CO2貯液罐只能放空，而本實(shí)用新型，這種情況下可啟動小制冷機(jī)組14，低溫的氟利昂流進(jìn)冷卻排管31，冷量傳給CO2貯液罐中的CO2氣體，使CO2氣體冷卻變成液體，降低壓力，CO2貯液罐壓力穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。相反，有時(shí)CO2貯液罐16內(nèi)壓力會很低(如在嚴(yán)寒的北方冬天)這是不能允許的，因?yàn)榇藭r(shí)CO2貯液罐溫度很低，會產(chǎn)生脆性破壞。為此本實(shí)用新型設(shè)置了壓力補(bǔ)償器15，它實(shí)際上是一個(gè)電加熱器，由電熱元件34插在U型管33中，在U型管內(nèi)壁和電熱元件之間形成的環(huán)形夾縫中的液體CO2，在電熱元件通電后加熱，溫度上升，變成氣體再返回到CO2貯液罐16中，溫度上升，壓力提高，達(dá)到壓力補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 如圖4所示，本實(shí)用新型中的汽化裝置由汽化器18、管道泵17及管路38組成，其中汽化器18采用水浴室結(jié)構(gòu)；汽化器18的筒體35中設(shè)有隔板39并灌滿水，用隔板39將筒體35分成前后兩部分37、40，在后部40中設(shè)有蒸汽加熱管41和CO2U型管36且都浸泡在水中；用管道泵17將前部37中和后部40中的水經(jīng)管路38循環(huán)；汽化時(shí)，蒸汽通入蒸汽加熱管41中，加熱后部40中的水，熱水由管道泵17輸送到前部37中，CO2U型管36中的液體CO2吸收水中的熱量，溫度升高變成氣體輸出使用。水冷卻后又被管道泵17送回后部40加熱，如此循環(huán)。本汽化置中水是干熱體，它的熱容量大，溫度變化平穩(wěn)，確保CO2供氣壓力及供氣溫度平穩(wěn)，使裝置運(yùn)行安全可靠。
如圖5所示，本實(shí)用新型中的二氧化碳冷凝器13為一筒體44，其上方設(shè)有集氣室42，集氣室42的內(nèi)壁形成集氣腔43,CO2氣體中的一些不凝性氣如N2、O2等比重小，向上升，匯聚到集氣腔42中，CO2因比重大而下沉；因此，集氣腔43中的不凝性氣體濃度逐步提高，定期排放集氣腔43中的不凝性氣體，CO2進(jìn)一步提純。在CO2冷凝器13筒體44的下方設(shè)置了集液室46，集液室46的內(nèi)壁形成集液腔45，冷凝后的液體CO2聚集在集液腔45中保證CO2液體順利流入CO2貯液罐16中。
如圖6所示，本實(shí)用新型洗滌塔3上部設(shè)有除霧器47，用來除掉CO2氣體中的霧狀液滴，使進(jìn)入壓縮機(jī)組6的CO2氣體為飽和狀態(tài)下的CO2氣體，不含液態(tài)水分，避免壓縮機(jī)發(fā)生液擊事故，保證壓縮機(jī)組安全正常運(yùn)行。
如圖7所示，本實(shí)用新型的工藝流程，也即使用狀態(tài)可概述如下二氧化碳原料氣首先進(jìn)入除沫器1除掉機(jī)械雜質(zhì)、泡沫等進(jìn)入洗滌塔3水洗(由循環(huán)水泵4使水在洗濟(jì)滌塔3內(nèi)循環(huán)，洗滌水需定期更換)洗滌后的二氧化碳?xì)怏w分兩路，一路進(jìn)入壓縮機(jī)組6提高壓力達(dá)2.0MPa左右，另一路進(jìn)入貯液囊5，貯液囊起緩沖作用，穩(wěn)定壓縮機(jī)組6的壓力，升壓后的CO2進(jìn)入由兩臺吸附塔7、8和兩臺干燥塔9、10組成的凈化裝置，進(jìn)行除味、干燥等凈化處理。吸附塔7、8中的吸附劑用蒸汽再生，干燥塔9、10中的干燥劑用內(nèi)加熱再生。凈化后的CO2氣體經(jīng)冷卻器11冷卻后進(jìn)入CO2冷凝器13,CO2在此與制冷機(jī)組12提供的氟里昴22制冷劑進(jìn)行熱交換降溫液化。液體CO2從CO2冷凝器13流入CO2貯液罐16貯存。使用時(shí)，液體CO2可由CO2輸送泵19灌入槽車，或由CO2灌裝泵21經(jīng)CO2灌充器23裝入鋼并24，外銷使用。也可進(jìn)入汽化器18加熱，變成氣體，用管道輸送到用戶各用氣點(diǎn)使用。
本實(shí)用新型的總體效果歸納如下①提高了CO2的質(zhì)量吸附塔7、8采用蒸汽再生，干燥塔9、10采用內(nèi)加熱再生，運(yùn)行中杜絕空氣進(jìn)入裝置，加上CO2冷凝器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)(設(shè)置集氣室和集液室)有利于清除混入原料氣中的不凝性氣體，使CO2的質(zhì)量明顯提高。
②由于CO2貯液裝置，(包括CO2貯液罐16，小制冷機(jī)組14壓力補(bǔ)償器15)，保證CO2貯液罐16的壓力、溫度穩(wěn)定，避免了應(yīng)CO2貯液罐口16內(nèi)的液體CO2因超壓超溫而放空，提高了CO2的收得率，也提高了裝置運(yùn)行的可靠性。
③簡化系統(tǒng)，減少設(shè)備，便于操作維修由于凈化裝置(包括吸附塔7、8，干燥塔9、10)的再生方式的改進(jìn)，減少了設(shè)備，從
圖1、2可以看出，設(shè)備從7臺減少到4臺，占地面積也從3.2米×3米減少到3.2米×1米，從圖中也可以看出，對各臺設(shè)備的可接近性好，這樣便于操作及日常維修。
④本實(shí)用新型實(shí)體精制的液體CO2壓力為1.6-2.0MPa，這是實(shí)現(xiàn)槽車運(yùn)輸先決條件。實(shí)現(xiàn)槽車運(yùn)輸可大大降低運(yùn)輸成本，加速產(chǎn)品推廣使用。
⑤汽化器18采用了水浴式結(jié)構(gòu)，二氧化碳的氣化比較平穩(wěn)，使供氣壓力和供氣溫度穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.二氧化碳凈化回收裝置中的汽化裝置，它由汽化器、管道泵及管路組成，其特征是汽化器采用水浴室結(jié)構(gòu)汽化器的筒體中設(shè)有隔板并灌滿水，用隔板將筒體分成前后兩部分，在后部中設(shè)有蒸汽加熱管，另一部分設(shè)有CO2U型管，且都浸泡在水中。
2.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳凈化回收裝置中的汽化裝置，其特征是用管道泵將前部和后部中的水構(gòu)成循環(huán)而設(shè)由管路聯(lián)結(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及CO
文檔編號C01B31/20GK2310062SQ9624191
公開日1999年3月10日 申請日期1996年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月4日
發(fā)明者景瑞芬, 胡清成, 賈煥云, 李立欣 申請人:中國通用石化機(jī)械工程總公司