[发明专利]13

权利要求书

1.一种¹³CO同位素分离尾气纯化装置，其特征在于，包括用于接入和压缩待纯化CO尾气的第一隔膜压缩机、与第一隔膜压缩机输出端连通的除水塔、与除水塔输出端连通的吸附塔、与吸附塔输出端连通的脱轻塔、设置在吸附塔与脱轻塔连接管路上的除尘器和第一过滤器、与脱轻塔塔底连通的脱重塔、与脱重塔塔顶连通的第二过滤器以及与第二过滤器输出端连通的第二隔膜压缩机，所述第二隔膜压缩机的输出端输出CO纯化产品；

还包括第一中间储罐和第二中间储罐，所述第一中间储罐设置在第一隔膜压缩机与除水塔的连接管路上，并用于储放第一隔膜压缩机的压缩产物；所述第二中间储罐设置在第二过滤器与第二隔膜压缩机的连接管路上，并用于储放待压缩CO纯化气体。

2.根据权利要求1所述的¹³CO同位素分离尾气纯化装置，其特征在于，所述脱轻塔的塔顶设有第一管路，所述第一管路上设有第一冷凝器，所述第一冷凝器通过第一管路分别与脱轻塔内腔和环境连通，第一冷凝器上连接有用于排出轻组分的排轻管道，第一冷凝器的底部还设有与脱轻塔内腔连通的第一回流管。

3.根据权利要求2所述的¹³CO同位素分离尾气纯化装置，其特征在于，所述脱轻塔的塔身于邻近脱轻塔塔底的部位设有与脱轻塔内腔连通的第一分液管，所述第一分液管的输出端连接至脱轻塔与脱重塔的连接管路上，第一分液管上设有第一再沸器；所述脱重塔的塔底设有脱重管路，脱重塔的塔身于邻近脱重塔塔底的部位设有与脱重塔内腔连通的第二分液管，所述第二分液管的输出端连接至脱重管路，且第二分液管上设有第二再沸器。

4.根据权利要求3所述的¹³CO同位素分离尾气纯化装置，其特征在于，脱重塔的塔顶设有第二管路，所述第二管路上设有第二冷凝器，所述第二冷凝器通过第二管路与脱重塔内腔连通，第二冷凝器上连接有采出管，所述采出管上设有第二过滤器，第二冷凝器的底部还设有与脱重塔内腔连通的第二回流管。

5.一种¹³CO同位素分离尾气纯化方法，其采用权利要求1至5任一项所述的¹³CO同位素分离尾气纯化装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对待纯化CO尾气增压，并通过第一中间储罐稳压存储，对稳压后的物料除水，并吸附除去尾气中预设种类的气体杂质；

S2：对吸附后的尾气除尘过滤；

S3：通过脱轻塔和脱重塔对过滤后的尾气进行精馏；

步骤S3中，过滤后的尾气进入脱轻塔中部，在塔底温度为-180℃～-150℃，塔顶温度为-181℃～-151℃，精馏压力为0.3MPa～2.0MPa的条件下进行一次精馏，一次精馏的气相经脱轻塔塔顶排出，进入脱轻塔的尾气流量为3kg/h～30kg/h，脱轻塔塔顶排轻流量为0.10kg/h～2kg/h；

步骤S3中，采出部分脱轻塔塔底液进入脱重塔，在脱重塔塔底温度为-183℃～-151℃，塔顶温度为-184℃～-152℃，精馏压力为0.2MPa-1.9MPa的条件下进行二次精馏，精馏气体经脱重塔顶部冷凝输出，进入脱重塔的尾气流量为2.90kg/h～28kg/h，脱重塔塔底脱重流量为0.10kg/h～2kg/h，脱重塔塔顶采出速率为2.80kg/h～26kg/h；

S4：过滤并压缩精馏气体，通过第二中间储罐稳压存储，以制得CO纯化产品。

6.根据权利要求5所述的¹³CO同位素分离尾气纯化方法，其特征在于，步骤S1中，将待纯化CO尾气用隔膜压缩机压缩，并依序通入除水塔和吸附塔，进行除水和气体吸附；待纯化CO尾气的温度为-20℃～30℃，隔膜压缩机压力为1.5～3.0MPa，除水塔和吸附塔内尾气的流量为3kg/h～30kg/h，吸附塔吸附压力为1.5～3.0MPa，吸附温度为-80℃～-10℃。

7.根据权利要求6所述的¹³CO同位素分离尾气纯化方法，其特征在于，脱轻塔的顶部和脱重塔的顶部分别设置冷凝器，以冷凝回流液相，脱轻塔的回流比为30～1500，脱重塔的回流比为3～50。