本發(fā)明涉及液體二氧化碳，具體為食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置。

背景技術(shù)：

1、精餾塔是一種用于液體二氧化碳提純的化工設(shè)備，主要由塔體、塔頂、塔底、再沸器、冷凝器和控制系統(tǒng)等部分組成。其結(jié)構(gòu)原理是基于液體混合物的沸點(diǎn)不同。在精餾過程中，原料液在再沸器中被加熱蒸發(fā)，形成蒸汽。蒸汽在上升過程中，遇到塔盤上的液體，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。由于液體混合物的沸點(diǎn)不同，輕組分（如co2）更容易蒸發(fā)，而重組分（如雜質(zhì)）則難以蒸發(fā)。這樣，蒸汽中的輕組分濃度逐漸提高，而液體中的重組分濃度逐漸提高。在塔頂，蒸汽被冷凝成液體，其中部分液體被送回塔底作為回流液，以補(bǔ)充塔底液體的損失。另一部分液體作為產(chǎn)品輸出。在塔底，液體被再沸器加熱蒸發(fā)，形成蒸汽，繼續(xù)上升。這個(gè)過程不斷循環(huán)，直到達(dá)到預(yù)定的提純度。精餾塔通過這種連續(xù)循環(huán)過程，實(shí)現(xiàn)了液體co2的提純，現(xiàn)階段的精餾塔在進(jìn)入原料氣（原料氣的組分為二氧化碳95～99％，水0.4～2％，醇0.1～2％、烴0.1～1％，溫度為：10～40°c，壓力為：0.1～0.2m）時(shí)，原料氣直接通過精餾塔外壁上的進(jìn)氣管送入，該過程中原料氣未經(jīng)過預(yù)熱，需要原料氣到達(dá)精餾塔塔底才能進(jìn)行升溫、加熱，而由于原料氣在進(jìn)入精餾塔之前沒有經(jīng)過預(yù)熱處理，導(dǎo)致精餾塔在開始階段需要消耗更多的能量來升高原料氣的溫度，也使得精餾塔在開始階段無法達(dá)到最佳的分離效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，在精餾塔本體的內(nèi)壁依次增設(shè)電加熱模塊以及用于精餾提純液態(tài)二氧化碳、氣態(tài)二氧化碳的內(nèi)膽單體，在向內(nèi)膽單體送入時(shí)，通過盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)使得二氧化碳?xì)怏w送入至內(nèi)膽單體中，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，包括：

3、精餾塔本體，所述精餾塔本體的內(nèi)部安裝有內(nèi)膽單體，內(nèi)膽單體由首尾端依次焊接的直筒內(nèi)膽、錐口內(nèi)膽組成，所述內(nèi)膽單體上方的精餾塔本體內(nèi)部安裝有豐字形噴淋結(jié)構(gòu)，所述精餾塔本體的一側(cè)設(shè)置有儲(chǔ)液箱，且所述儲(chǔ)液箱的出液端安裝有泵液提升單元,泵液提升單元的出液端與豐字形噴淋結(jié)構(gòu)的進(jìn)液端相互連接，所述直筒內(nèi)膽的內(nèi)部等間距安裝有開口方向相互交替的塔板；

4、電加熱模塊，所述電加熱模塊設(shè)置在精餾塔本體的內(nèi)壁上，所述直筒內(nèi)膽表面的一端安裝有對(duì)原料氣進(jìn)行預(yù)熱的盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)；

5、冷凝器，所述冷凝器安裝在精餾塔本體的一側(cè)外壁上，所述冷凝器的進(jìn)氣端安裝有用于和精餾塔本體排氣端相互連接的排氣管，所述儲(chǔ)液箱表面的一側(cè)安裝有plc控制面板，plc控制面板的輸出端與泵液提升單元、盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)、電加熱模塊的輸入端電性連接。

6、優(yōu)選的，所述泵液提升單元包括安裝在儲(chǔ)液箱一側(cè)的第二輸送泵，第二輸送泵的出液端安裝有提升管，所述第二輸送泵的進(jìn)液端與儲(chǔ)液箱的出液端相互連接。

7、優(yōu)選的，所述精餾塔本體的一側(cè)外壁上安裝有排液管，所述排液管的一端安裝有用于和儲(chǔ)液箱進(jìn)液端相互連接的回流管。

8、優(yōu)選的，所述豐字形噴淋結(jié)構(gòu)包括安裝在精餾塔本體內(nèi)部的一端豐字型分流管以及豐字型分流管下表面安裝的若干個(gè)噴頭，所述豐字型分流管的一端與提升管的一端相互連接。

9、優(yōu)選的，所述豐字形噴淋結(jié)構(gòu)上方的精餾塔本體內(nèi)部固定有填料板，所述填料板的上表面填充有分子篩。

10、優(yōu)選的，所述電加熱模塊包括固定在精餾塔本體內(nèi)壁上的中空導(dǎo)熱膽以及中空導(dǎo)熱膽內(nèi)部安裝的電加熱絲,電加熱絲的輸入端與plc控制面板的輸出端電性連接。

11、優(yōu)選的，所述盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)包括安裝在直筒內(nèi)膽外周面的中空環(huán)形進(jìn)氣殼，以及中空環(huán)形進(jìn)氣殼底端導(dǎo)通安裝的若干個(gè)螺旋盤升管，所述螺旋盤升管遠(yuǎn)離中空環(huán)形進(jìn)氣殼的一端延伸至直筒內(nèi)膽的內(nèi)部，所述螺旋盤升管位于直筒內(nèi)膽、中空導(dǎo)熱膽之間的縫隙部中。

12、優(yōu)選的，所述中空環(huán)形進(jìn)氣殼底端的一側(cè)安裝有電磁進(jìn)氣閥。

13、優(yōu)選的，所述冷凝器包括固定在精餾塔本體外壁上的弧形座、弧形座外壁上安裝的外冷卻管以及安裝在外冷卻管內(nèi)部的直冷凝管，所述直冷凝管頂端的一側(cè)安裝有進(jìn)氣接頭,進(jìn)氣接頭的頂端貫穿至外冷卻管的外部并與排氣管的底端相互連接，所述直冷凝管的底端安裝有出液管,出液管的底端貫穿至外冷卻管的外部，所述外冷卻管背面的一側(cè)安裝有導(dǎo)流管。

14、優(yōu)選的，所述外冷卻管的一側(cè)外壁上安裝有第一輸送泵,第一輸送泵的出液端與外冷卻管的進(jìn)液端相互連接。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置通過增設(shè)電加熱模塊，可以對(duì)原料氣進(jìn)行高效預(yù)熱，電加熱模塊可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求進(jìn)行調(diào)整，確保原料氣在進(jìn)入精餾塔之前達(dá)到理想的溫度，提高精餾塔的提純效率，且采用盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)可以使原料氣在進(jìn)入精餾塔之前進(jìn)行高效預(yù)熱，并實(shí)現(xiàn)分流進(jìn)氣的目的，同時(shí)預(yù)熱后的氣體具有更高的活性，更容易與塔內(nèi)液體進(jìn)行接觸和反應(yīng)，從而加快精餾過程，提高精餾塔的提純效率和產(chǎn)品質(zhì)量，獲得更高純度的液體二氧化碳產(chǎn)品。

技術(shù)特征：

1.食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述泵液提升單元（3）包括安裝在儲(chǔ)液箱（2）一側(cè)的第二輸送泵，第二輸送泵的出液端安裝有提升管，所述第二輸送泵的進(jìn)液端與儲(chǔ)液箱（2）的出液端相互連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述精餾塔本體（1）的一側(cè)外壁上安裝有排液管（101），所述排液管（101）的一端安裝有用于和儲(chǔ)液箱（2）進(jìn)液端相互連接的回流管。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述豐字形噴淋結(jié)構(gòu)（10）包括安裝在精餾塔本體（1）內(nèi)部的一端豐字型分流管（1001）以及豐字型分流管（1001）下表面安裝的若干個(gè)噴頭（1002），所述豐字型分流管（1001）的一端與提升管的一端相互連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述豐字形噴淋結(jié)構(gòu)（10）上方的精餾塔本體（1）內(nèi)部固定有填料板（11），所述填料板（11）的上表面填充有分子篩。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述電加熱模塊（13）包括固定在精餾塔本體（1）內(nèi)壁上的中空導(dǎo)熱膽（1301）以及中空導(dǎo)熱膽（1301）內(nèi)部安裝的電加熱絲（1302）,電加熱絲（1302）的輸入端與plc控制面板（14）的輸出端電性連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)（4）包括安裝在直筒內(nèi)膽（8）外周面的中空環(huán)形進(jìn)氣殼（401），以及中空環(huán)形進(jìn)氣殼（401）底端導(dǎo)通安裝的若干個(gè)螺旋盤升管（402），所述螺旋盤升管（402）遠(yuǎn)離中空環(huán)形進(jìn)氣殼（401）的一端延伸至直筒內(nèi)膽（8）的內(nèi)部，所述螺旋盤升管（402）位于直筒內(nèi)膽（8）、中空導(dǎo)熱膽（1301）之間的縫隙部中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述中空環(huán)形進(jìn)氣殼（401）底端的一側(cè)安裝有電磁進(jìn)氣閥（5）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述冷凝器（7）包括固定在精餾塔本體（1）外壁上的弧形座（701）、弧形座（701）外壁上安裝的外冷卻管（702）以及安裝在外冷卻管（702）內(nèi)部的直冷凝管（704），所述直冷凝管（704）頂端的一側(cè)安裝有進(jìn)氣接頭（7041）,進(jìn)氣接頭（7041）的頂端貫穿至外冷卻管（702）的外部并與排氣管（6）的底端相互連接，所述直冷凝管（704）的底端安裝有出液管（705）,出液管（705）的底端貫穿至外冷卻管（702）的外部，所述外冷卻管（702）背面的一側(cè)安裝有導(dǎo)流管（703）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，其特征在于：所述外冷卻管（702）的一側(cè)外壁上安裝有第一輸送泵（706）,第一輸送泵（706）的出液端與外冷卻管（702）的進(jìn)液端相互連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了食品級(jí)液體二氧化碳的低溫精餾提純裝置，包括精餾塔本體，所述精餾塔本體的內(nèi)部安裝有內(nèi)膽單體，內(nèi)膽單體由首尾端依次焊接的直筒內(nèi)膽、錐口內(nèi)膽組成，所述內(nèi)膽單體上方的精餾塔本體內(nèi)部安裝有豐字形噴淋結(jié)構(gòu)，所述精餾塔本體的一側(cè)設(shè)置有儲(chǔ)液箱，且所述儲(chǔ)液箱的出液端安裝有泵液提升單元,泵液提升單元的出液端與豐字形噴淋結(jié)構(gòu)的進(jìn)液端相互連接。本發(fā)明確保原料氣在進(jìn)入精餾塔之前達(dá)到理想的溫度，提高精餾塔的提純效率，且采用盤繞式多點(diǎn)進(jìn)氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)可以使原料氣在進(jìn)入精餾塔之前進(jìn)行高效預(yù)熱，并實(shí)現(xiàn)分流進(jìn)氣的目的，同時(shí)預(yù)熱后的氣體具有更高的活性，更容易與塔內(nèi)液體進(jìn)行接觸和反應(yīng)，從而加快精餾過程。

技術(shù)研發(fā)人員：敖慧華,侯蘭,李樹生,陳良寅,余海文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西八陣能源化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19