[发明专利]一种多塔循环全精馏生产超纯二氧化碳的装置

说明书

本发明公开的是一种多塔循环全精馏生产超纯二氧化碳的装置，包括PLC电气控制系统以及依次连接的原料储存系统、原料输送系统、精馏系统、管路充装系统，原料储存系统包括用管路依次串连接的原料输入端口、控制阀a、原料储罐，原料输送系统包括并联连接的原料气输送管路和原料液输送管路，精馏系统至少包括用管路串联连的三个精馏塔，管路充装系统包括控制阀f、产品充装钢瓶，PLC电气控制系统包括PLC控制器以控制原料储存系统、原料输送系统、精馏系统、管路充装系统工作，本发明能够实现原料气和原料液都适用的循环全精馏生产纯度达到99.999999％及以上的超纯二氧化碳产品，且节省能量消耗，便于操作，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种精馏生产二氧化碳的装置，更具体一点说，涉及一种多塔循环全精馏生产超纯二氧化碳的装置，属于气体分离超高纯气体精馏领域。

背景技术

随着国内电子、航空等行业发展迅速，高纯度二氧化碳气体产品的应用领域相应的也不断扩展，市场对于不同纯度的二氧化碳气体产品需求量日渐增大。当前市售纯度为99.995％及以上的二氧化碳气体产品大多为进口产品，特别是99.9999％及以上高纯二氧化碳则高度依赖进口。目前，工业级和食品级二氧化碳产品价格低廉，市场产量庞大，以此作为超纯二氧化碳气体产品提纯的原料，经循环全精馏提纯后可得到99.995％-99.999999％及以上不同纯度规格的二氧化碳气体产品，取代进口，实现国产化生产。

目前，大多生产高纯度的工艺流程采用催化、吸附、精馏工艺结合，辅助系统庞大，工艺流程复杂，能耗高，产品纯度偏低的特点，特别需要工艺流程简单，产品纯度高的一种二氧化碳提纯生产装置，本发明采用循环全精馏工艺，工艺简单，产品纯度高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供具有能够实现原料气和原料液都适用的高纯度二氧化碳生产的装置，且所生产的二氧化碳产品纯度规格可按照需求进行产出，产出纯度范围可在99.999999％及以上，装置生产的经济性高，便于操作，有效减少生产企业的产品库存压力等技术特点的一种多塔循环全精馏生产超纯二氧化碳的装置。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多塔循环全精馏生产超纯二氧化碳的装置，包括原料储存系统、原料输送系统、PLC电气控制系统、精馏系统、管路充装系统、回流循环系统；

所述原料储存系统包括用管路依次串连接的原料输入端口、控制阀a、原料储罐，所述控制阀a、原料储罐间连接有产品总管，且所述产品总管前端连接在控制阀a、原料储罐间；

所述原料输送系统包括并联连接的原料气输送管路和原料液输送管路，所述原料储罐上下端分别连接原料液输送管路、原料气输送管路，所述原料气输送管路和原料液输送管路的输出端汇流形成第三支路；

所述精馏系统至少包括用管路串联连接的精馏塔T1、精馏塔T2和精馏塔Tn，所述精馏塔T1进料口与第三支路通过管路相连，精馏塔T1的塔顶出口连接有阀门V1A，精馏塔T1的塔底产品出口连接有产品控制阀V1C，所述产品控制阀V1C与产品总管相连，所述精馏塔T2进料口连接有控制阀V1B，所述控制阀V1B与精馏塔T1相连，精馏塔T2的塔顶出口连接有阀门V2A，精馏塔T1的塔底产品出口连接有产品控制阀V2C，所述产品控制阀V2C与产品总管相连；所述精馏塔Tn进料口连接有控制阀VnB，所述控制阀VnB与精馏塔T2相连，精馏塔Tn的塔顶出口连接有控制阀VnA，精馏塔Tn塔底产品出口依次连接有回流泵Bn、产品控制阀VnC，所述控制阀VnC与产品总管相连；所述控制阀V1A、控制阀V2A、控制阀VnA均与精馏尾气总管相连；

所述管路充装系统包括控制阀f、产品充装钢瓶，所述控制阀f一端与产品总管的末端相连，另一端通过管路与产品充装钢瓶相连；

所述的PLC电气控制系统包括PLC控制器，各个控制阀、产品回流调节阀、产品回流调节阀均为电磁阀，控制阀、产品回流调节阀、产品回流调节阀均与PLC控制器电性连接以受PLC控制器输出信号控制。