罐装二氧化碳余气分离提纯装置的制作方法

    专利2026-05-10  3


    本技术涉及余气回收设备领域,具体涉及罐装二氧化碳余气分离提纯装置。


    背景技术:

    1、二氧化碳在自然空气中含量很低,制备二氧化碳的成本较高,因此罐装的二氧化碳残留的气体需要尽可能的回收。目前罐装二氧化碳余气一般通过液体空间置换的方式进行集中,但是罐装余下的二氧化碳一般含有较多其他的气体,二氧化碳的纯度不高。目前主要的二氧化碳回收技术包括物理吸收技术、化学吸收技术、膜分离技术、变压吸附技术(pas法)等。

    2、变压吸附及时利用固体吸附剂选择性的吸附二氧化碳的特点,在高压时二氧化碳被吸附,降压后被吸附的二氧化碳被释放,从而实现提纯二氧化碳并与其他气体分离的目的。目前的变压吸附过程在对二氧化碳加压后,采用高纯度二氧化碳对吸附塔中的未被吸附的气体进行冲洗稀释,直到被冲洗排出的二氧化碳浓度达到一定值后,冲洗尾气才被回收再次利用,因此在被冲洗排出的二氧化碳浓度达到一定的值之前用于冲洗的高纯度二氧化碳被浪费掉,减低了生产产量。


    技术实现思路

    1、有鉴于现有技术的上述缺陷,本实用新型的目的就是提供罐装二氧化碳余气分离提纯装置,可以减少冲洗稀释吸收管的高纯度二氧化碳的使用量,提高产量。

    2、本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的:

    3、罐装二氧化碳余气分离提纯装置,包括:

    4、气源罐;

    5、第一增压泵,进气端通过总阀与气源管连通;

    6、三个吸附塔,内部设有吸附剂;

    7、储气单元;

    8、三个出气控制单元,分别将三个吸附塔储气单元依次串联成提纯线;三个所述出气控制单元还分别与气源罐和储气单元连通;所述第一增压泵的出气口与提纯线源头的吸附塔内部连通;

    9、三个空间置换组件,分别设置在吸附塔内部;

    10、三个加注控制组件,分别三个吸附塔内部的空间置换组件连通。

    11、进一步地,所述出气控制单元包括:

    12、废气阀门,一端与吸附塔内部连通,另一端与外界大气联通;

    13、回气阀门,一端与吸附塔内部连通,另一端与气源罐内部连通;

    14、输气阀门,一端与吸附塔内部连通;

    15、冲洗阀门,一端与储气单元连通,另一端与上游的吸附塔内部连通;

    16、第二增压泵,进气端与输气阀门的另一端连通,其另一端与下游的吸附塔或储气单元联通。

    17、进一步地,提纯线下游的两个吸附塔之间的出气控制单元还包括反冲阀门,一端与第二增压泵的输出端连通,另一端与上游的吸附塔的前一个吸附塔内部连通。

    18、进一步地,所述出气控制单元还包括:

    19、输出总线,一端与吸附塔内部连通,另一端分别与废气阀门、回气阀门、输气阀门连通;

    20、检测二氧化碳浓度的浓度传感器,与输出总线连通。

    21、进一步地,还包括第三增压泵,进气口分别与三个所述出气控制单元的回气阀门连通,另一端与气源罐连通。

    22、进一步地,所述空间置换组件包括:

    23、固定板,设置在吸附塔内的上部;

    24、弹性变形的气囊,固定在固定板上,与固定板围成密闭空间;

    25、通气管,一端穿过吸附塔和固定板与气囊内部连通,另一端与一个加注控制组件连通。

    26、进一步地,所述气囊自然状态下下部成倒置的锥状,所述空间置换组件还包括设置在气囊内的提升单元,所述提升单元包括:

    27、拉绳,一端与气囊底部内表面连接;

    28、提升桶,开口向上的盒装,底部外表面与拉绳另一端连接;所述提升桶的侧壁设有若干下进气孔;

    29、弹性变形的提拉筒,下端与提升桶开口无缝连通,所述提拉筒的外表面设有若干全内凹的变形引导槽;

    30、固定筒,开口向下的盒状,开口与提拉筒的上端无缝连通,顶部外表面与固定板固接,所述固定筒的侧壁设有若干上进气孔;所述通气管依次穿过吸附塔、固定板和固定筒与提拉筒内部连通。

    31、进一步地,所述加注控制组件包括:

    32、介质源罐;

    33、带单向阀的第四增压泵,进口端与介质源罐内部连通,出口端与对应的空间置换组件的通气管连通;

    34、泄压阀,一端与空间置换组件的通气管连通。

    35、进一步地,所述介质源罐内容置物为可压缩气体;三个所述加注控制组件的第四增压泵的出口端依次通过调压阀连通。

    36、由于采用了上述技术方案,本实用新型具有如下的优点:

    37、1、采用多级串联变压吸附(三个吸附塔)方案,可以将二氧化碳提纯到较高浓度。

    38、2、每个吸附塔通过出气控制单元与下游的吸附塔或储气单元联通,使得每个吸附塔在冲洗的过程中仅需要下一级吸附和或储气单元内的二氧化碳,不必须使用高浓度的提纯后的二氧化碳,降低了二氧化碳的消耗量,可以增加二氧化碳的产量。

    39、3、每个吸附塔在冲洗前通过空间置换组件可以将未被吸附的气体尽可能的直接排离吸附塔,而非此采用冲洗稀释的方式排离,减少了使用比本级吸附塔气源二氧化碳浓度更高的气体的消耗,可以增加二氧化碳的产量。

    40、本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本实用新型的实践中得到教导。



    技术特征:

    1.罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,所述出气控制单元包括:

    3.根据权利要求2所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,提纯线下游的两个吸附塔之间的出气控制单元还包括反冲阀门,一端与第二增压泵的输出端连通,另一端与上游的吸附塔的前一个吸附塔内部连通。

    4.根据权利要求2所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,所述出气控制单元还包括:

    5.根据权利要求2所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,还包括第三增压泵,进气口分别与三个所述出气控制单元的回气阀门连通,另一端与气源罐连通。

    6.根据权利要求1所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,所述空间置换组件包括:

    7.根据权利要求6所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,所述气囊自然状态下下部成倒置的锥状,所述空间置换组件还包括设置在气囊内的提升单元,所述提升单元包括:

    8.根据权利要求6所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,所述加注控制组件包括:

    9.根据权利要求8所述的罐装二氧化碳余气分离提纯装置,其特征在于,所述介质源罐内容置物为可压缩气体;三个所述加注控制组件的第四增压泵的出口端依次通过调压阀连通。


    技术总结
    本技术公开了罐装二氧化碳余气分离提纯装置包括:气源罐;第一增压泵,进气端通过总阀与气源管连通;三个吸附塔,内部设有吸附剂;储气单元;三个出气控制单元,分别将三个吸附塔储气单元依次串联成提纯线;三个所述出气控制单元还分别与气源罐和储气单元连通;所述第一增压泵的出气口与提纯线源头的吸附塔内部连通;三个空间置换组件,分别设置在吸附塔内部;三个加注控制组件,分别三个吸附塔内部的空间置换组件连通。本技术可以减少冲洗稀释吸收管的高纯度二氧化碳的使用量,提高产量。

    技术研发人员:金星屹,刘兹壮,雷雨,王亚军,李业
    受保护的技术使用者:重庆瑞信气体有限公司
    技术研发日:20231011
    技术公布日:2024/4/29
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