[发明专利]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

说明书

本发明属于一种采用NH₃/CO₂复叠式制冷生产食品级CO₂的装置及生产方法；包括与原料气管道相连的压缩机，压缩机的出口通过干燥器与第一闪蒸塔第一原料气进口相连，第一闪蒸塔顶部气相出口通过第一三通与第二闪蒸塔的第一原料气进口相连，第二闪蒸塔底部的液相出口与食品级CO₂储罐相连；具有能够将同类型原料气生产食品级二氧化碳能耗降低10％、尾气中二氧化碳的排放含量降低至60％以下的优点。

技术领域

本发明属于食品级二氧化碳的生产领域，具体涉及一种采用NH₃/CO₂复叠式制冷生产食品级CO₂的装置及生产方法。

背景技术

目前，食品级二氧化碳生产技术主要采用压缩、液化精馏法，具体流程原料气先经压缩、干燥脱除水份杂质，然后进入脱硫塔(包括有机硫和无机硫) 进行脱除硫化物，而后进入净化塔进行催化氧化脱除烃类等有机物组分，最后采用精馏法获取食品级二氧化碳产品。该工艺流程为传统食品级二氧化碳生产流程，该工艺技术成熟、可靠，国内部分企业均在使用。但该技术路线流程复杂、设备较多、占地面积大，采用液氨为制冷工质制冷，产品收率较低，且能耗较高；根据原料气组分的差异，该工艺技术可以延伸压缩后直接精馏法制取食品级二氧化碳，该工艺流程占地面积小，流程简单，能耗及产品收率较传统工艺均有所提升，但尾气中二氧化碳的排放含量仍较高，在65～75％之间，在食品级二氧化碳生产技术中，二氧化碳的产品提取率及产品能耗仍有较大的改善及提升空间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种采用NH₃/CO₂复叠式制冷可将同类型原料气生产食品级二氧化碳能耗降低10％、尾气中二氧化碳的排放含量降低至60％以下的采用NH₃/CO₂复叠式制冷生产食品级CO₂的装置及生产方法。

本发明的目的是这样实现的：包括与原料气管道相连的压缩机，压缩机的出口通过干燥器与第一闪蒸塔的第一原料气进口相连，第一闪蒸塔的顶部气相出口通过第一三通与第二闪蒸塔的第一原料气进口相连，第二闪蒸塔底部的液相出口与食品级CO₂储罐相连；第二闪蒸塔顶部的气相出口通过第一换热器的第二原料气进口和第一换热器的第二原料气出口进入第一气液分离器内，第一气液分离器的顶部气相出口通过第二换热器的管程与第二气液分离器相连，第二气液分离器的液相出口与第二闪蒸塔的第三原料液进口相连，第一气液分离器的底部液相出口通过第二三通分别与第二闪蒸塔的第二原料液进口和第二换热器的壳程进口相连，第二换热器的壳程出口通过第三换热器的第一原料气进口和第三换热器的第一原料气出口与原料气管道相连通；第三换热器的第二原料气出口通过热泵和第四三通分别与第一闪蒸塔下部管程和第二闪蒸塔下部管程相连，第一闪蒸塔下部管程的出口和第二闪蒸塔下部管程的出口分别通过第五三通与第一换热器的第三原料气进口相连，第一换热器的第三原料气出口与第三换热器的第二原料气进口相连。

优选地，所述第一闪蒸塔的底部液相出口通过第二调节阀与废液收集装置相连。

优选地，所述第一三通的第三端通过第三三通、第一换热器的第一原料气进口和第一换热器的第一原料气出口与储液罐相连，储液罐的顶部气相出口与第三三通的第三端相连，储液罐的液相出口与第一闪蒸塔的第二原料液进口相连。

优选地，所述第二气液分离器的顶部气相出口通过第四调节阀与外排管道相连。

优选地，所述干燥器与第一闪蒸塔的第一原料气进口之间设有第一调节阀；第二闪蒸塔底部的液相出口与食品级CO₂储罐之间设有第三调节阀；第五三通与第一换热器的第三原料气进口之间设有截流阀。

一种采用NH₃/CO₂复叠式制冷生产食品级CO₂的装置的生产方法，包括如下步骤：