本实用新型专利技术涉及一种二氧化碳精馏减排装置，包括二氧化碳精馏塔、设置于二氧化碳精馏塔塔顶以交替进行冷冻和复热的多个冷凝蒸发器，冷凝蒸发器的进气口与二氧化碳精馏塔塔顶的废气出口经过排气阀相连接，冷凝蒸发器的出气口经过出气阀而形成排放口，冷凝蒸发器中分别设置有供冷冻所需的冷源循环的冷源通路和供复热所需的热源循环的热源通路。冷凝蒸发器为板式换热器或带填料的换热器。二氧化碳精馏塔塔底连接至冷凝蒸发器形成热源通路，从而将二氧化碳精馏塔塔底的液体二氧化碳作为热源。本实用新型专利技术的装置能够使精馏塔定排放的废气中二氧化碳的浓度降低，且成本和能耗较低，达到了资源综合利用的目的。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于精馏二氧化碳并减少排放废气中的二氧化碳的装置。
技术介绍
由于二氧化碳较其他组分气体(如氮气、氢气、氧气等)，其固化温度高得多，极易造成冻结现象，故在二氧化碳精馏提纯工艺中，为保证精馏过程的连续稳定运行，必须确保精馏温度在该精馏条件下二氧化碳的固化温度以上方可执行，且需要设置一定的温度余量。这样的工艺会造成精馏塔塔顶排放的废气中二氧化碳浓度较高(一般大于30%)，塔底二氧化碳的回收率相对降低。目前，为了降低塔顶废气中的二氧化碳浓度所采用的减排工艺主要有:提高精馏塔操作压力法。该方法通过提高精馏塔内的操作压力来提高二氧化碳的冷凝温度，从而有利于二氧化碳冷凝，进而减少废气中二氧化碳的排放量，可以在一定程度上降低废气中的二氧化碳浓度。然而，提高精馏塔压力相应的能耗及成本均会增加，经济性不高，且操作压力升高也不利于精馏塔的安全操作。随着二氧化碳提纯规模的日益扩大，为了维护生态平衡，减少二氧化碳排放刻不容缓，因此必须开发新的二氧化碳减排工艺和装置。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够减少排放废气中二氧化碳浓度的二氧化碳精馏减排装置。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是:—种二氧化碳精馏减排装置，包括二氧化碳精馏塔、设置于所述的二氧化碳精馏塔塔顶以交替进行冷冻和复热的多个冷凝蒸发器，所述的冷凝蒸发器的进气口与所述的二氧化碳精馏塔塔顶的废气出口经过排气阀相连接，所述的冷凝蒸发器的出气口经过出气阀而形成排放口，所述的冷凝蒸发器中分别设置有供所述的冷冻所需的冷源循环的冷源通路和供所述的复热所需的热源循环的热源通路。所述的冷凝蒸发器为板式换热器或带填料的换热器。所述的二氧化碳精馏塔塔底连接至所述的冷凝蒸发器形成所述的热源通路，从而将所述的二氧化碳精馏塔塔底的液体二氧化碳作为所述的热源。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点:本技术的装置能够使精馏塔定排放的废气中二氧化碳的浓度降低，且成本和能耗较低，达到了资源综合利用的目的。【附图说明】附图1为本技术的二氧化碳精馏减排装置的示意图。以上附图中:1、二氧化碳精馏塔；2、冷凝蒸发器；3、排放口 ；4、排气阀；5、出气阀；6、冷源通路；7、热源通路；8、控制阀；9、节流阀；10、液体二氧化碳出口。【具体实施方式】下面结合附图所示的实施例对本技术作进一步描述。实施例一:一种二氧化碳精馏减排装置，用于二氧化碳精馏并减少排放废气中的二氧化碳浓度，如附图1所示，其包括一个二氧化碳精馏塔1以及设置在该二氧化碳精馏塔1顶部的若干个冷凝蒸发器2。本实施例中，设置两个冷凝蒸发器2，这两个冷凝蒸发器2并联设置。每个冷凝蒸发器2均具有进气口和出气口，进气口通过进气管路与二氧化碳精馏塔1塔顶的废气出口相连接，进气管路上设置有排气阀4 ;而出气口则连接排气管路而形成排放口 3，排气管路上设置有出气阀5。各个排气阀4和出气阀5均可以通过控制系统来控制其开闭。这两个冷凝蒸发器2用于交替进行冷冻和复热这两个过程，因此，每个冷凝蒸发器2中均设置有供冷冻所需的冷源循环的冷源通路6和供复热所需的热源循环的热源通路7。冷源通路6与冷源相连接，并连接至冷凝蒸发器2中，从而可以向冷凝蒸发器2提供冷源。热源通路7由二氧化碳精馏塔1塔底连接至冷凝蒸发器2后再引出冷凝蒸发器2而形成，引至冷凝蒸发器2的管路上的管路上设置有控制阀8，引出冷凝蒸发器2后的管路上设置有节流阀9，并在引出管路后端形成液体二氧化碳产品10，从而其将二氧化碳精馏塔1塔底的液体二氧化碳作为热源应用于冷凝蒸发器2的复热。上述二氧化碳精馏减排装置中的冷凝蒸发器2可以采用板式换热器或带填料的换热器。上述二氧化碳精馏减排装置进行二氧化碳减排精馏的工艺为:将二氧化碳精馏塔1塔顶排放的废气通入冷凝蒸发器2中冷冻，使废气中的二氧化碳冻结在冷凝蒸发器2中成为二氧化碳固体，再复热二氧化碳固体，使其液化为液体二氧化碳后回流至二氧化碳精馏塔1中继续精馏。具体的，在两个冷凝蒸发器2中交替进行冷冻和复热过程，以附图1中左侧的冷凝蒸发器2进行冷冻、右侧的冷凝蒸发器2进行复热为例，向左侧的冷凝蒸发器2中通入冷源，二氧化碳精馏塔1塔顶排出的含有二氧化碳组分的废气上升至该位于左侧的正在进行冷冻过程的冷凝蒸发器2中，通过通入冷凝蒸发器2中的冷源将其中的二氧化碳冻结在换人气内板式结构或填料结构的表面而成为固体，随着冷冻的进行，左侧冷凝蒸发器2中的气体流通阻力逐渐增加。通过检测装置来监测其中的阻力，以便在阻力达到一定值时进行切换。切换后，左侧的冷凝蒸发器2进行复热、而右侧的冷凝蒸发器2进行冷冻。复热时，由二氧化碳精馏塔1塔底获得的液体二氧化碳进入左侧的冷凝蒸发器2中，与冻结的二氧化碳换热后由液体二氧化碳产品10流出，使左侧冷凝蒸发器2内冻结的二氧化碳融化为二氧化碳液体，继而由自身重力作用回流至二氧化碳精馏塔1内再精馏。右侧冷凝蒸发器2中的冷冻和复热过程与上述过程相同，当左侧的冷凝蒸发器2进行冷冻时，右侧的冷凝蒸发器2进行复热；当左侧的冷凝蒸发器2进行复热时，右侧的冷凝蒸发器2进行冷冻，从而实现冷冻和复热的交替。通过上述装置及工艺，可以使由排放口 3排放出的废气中二氧化碳浓度降低至1%以下。该工艺具有以下特点:1、采用二氧化碳固化温度相对较高的特点，在强度大、结构紧凑的板式换热器或带填料的换热器表面冻结；2、采用两台冷凝蒸发器2切换运行，可以保证整套装置的连续运转；3、冷凝蒸发器2内固体二氧化碳富集的多少影响塔顶气流通过冷凝蒸发器2的阻力，通过阻力的大小变化决定切换排气阀4和出气阀5 ;4、由于塔底产品液体二氧化碳较塔顶气体温度较高，可以利用节流前的塔底产品液体复热顶部的冷凝蒸发器2，十凝结在冷凝蒸发器2中的固体二氧化碳液化，再次回流至塔内，从而充分利用热源和冷源，达到资源的综合利用。上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种二氧化碳精馏减排装置，其特征在于:其包括二氧化碳精馏塔、设置于所述的二氧化碳精馏塔塔顶以交替进行冷冻和复热的多个冷凝蒸发器，所述的冷凝蒸发器的进气口与所述的二氧化碳精馏塔塔顶的废气出口经过排气阀相连接，所述的冷凝蒸发器的出气口经过出气阀而形成排放口，所述的冷凝蒸发器中分别设置有供所述的冷冻所需的冷源循环的冷源通路和供所述的复热所需的热源循环的热源通路。2.根据权利要求1所述的二氧化碳精馏减排装置，其特征在于:所述的冷凝蒸发器为板式换热器或带填料的换热器。3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳精馏减排装置，其特征在于:所述的二氧化碳精馏塔塔底连接至所述的冷凝蒸发器形成所述的热源通路，从而将所述的二氧化碳精馏塔塔底的液体二氧化碳作为所述的热源。【专利摘要】本技术涉及一种二氧化碳精馏减排装置，包括二氧化碳精馏塔、设置于二氧化碳精馏塔塔顶以交替进行冷冻和复热的多个冷凝蒸发器，冷凝蒸发器的进气口与二氧化碳精馏塔塔顶的废气出口经过排气阀相连接，冷凝蒸发器的出气口经过出气阀而形成排放口，冷凝蒸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二氧化碳精馏减排装置，其特征在于：其包括二氧化碳精馏塔、设置于所述的二氧化碳精馏塔塔顶以交替进行冷冻和复热的多个冷凝蒸发器，所述的冷凝蒸发器的进气口与所述的二氧化碳精馏塔塔顶的废气出口经过排气阀相连接，所述的冷凝蒸发器的出气口经过出气阀而形成排放口，所述的冷凝蒸发器中分别设置有供所述的冷冻所需的冷源循环的冷源通路和供所述的复热所需的热源循环的热源通路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛鲁，颜爱国，雷青青，周发州，
申请(专利权)人：苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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