一种二氧化碳生产装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二氧化碳生产装置及方法，所述生产装置包括压缩机、冷却机、液化器；还包括反应釜、淋洗塔、脱水塔、吸附塔、精馏塔；所述反应釜侧面有物料进口、酸液进口，反应釜底部有排液管，反应釜顶部有排气管。二氧化碳生产方法包括制备、淋洗、压缩冷却、脱水吸附、液化精馏等步骤。本发明专利技术工艺简单，操作方便；本发明专利技术回收利用了硝酸钙制作过程产生的二氧化碳，并得到纯净的二氧化碳；不仅避免了二氧化碳对环境的影响，还对二氧化碳进行了回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳生产装置及方法
本专利技术涉及气体加工
，特别是涉及一种二氧化碳生产装置及方法。
技术介绍
硝酸钙是一种常用的化合物，在农业上用作酸性土壤的速效肥料，是植物无土栽培营养液的主要成分，提供植物生长所需的氮、钙元素。在工业上的应用主要是配置金属表面磷化处理液，是锌、钙磷化浓缩液的主要原料；用于织物染色媒染剂，橡胶工业絮凝剂，用于制造烟火、电子管。且硝酸钙还是制造硝酸铵钙的一种原料。硝酸钙的生产，常使用酸碱中和法，通过硝酸与碳酸钙反应生成硝酸钙。在反应的过程中会释放出二氧化碳。二氧化碳(CO2)是温室气体的主要来源。二氧化碳的过多排放，已造成全球气候变暖，冰川融化。但二氧化碳又是一种具有广泛用途的重要资源，如用于制冷剂、食品添加剂、灭火剂、化工原料、油气开采、农业生产等。若将二氧化碳进行捕集回收、储存应用，不仅提高了碳资源的利用，而且能够有效减少温室气体的排放。在硝酸钙制备生产的过程中，二氧化碳的回收与利用并没有涉及，因此需要一种适用于硝酸钙副产物二氧化碳的装置，来回收利用二氧化碳。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述不足，提供一种二氧化碳生产装置及方法。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种二氧化碳生产装置，所述生产装置包括压缩机、冷却机、液化器；还包括反应釜、淋洗塔、脱水塔、吸附塔、精馏塔；所述反应釜侧面有物料进口、酸液进口，反应釜底部有排液管，反应釜顶部有排气管；反应釜的排气管与淋洗塔的气体进口连通；淋洗塔顶部的气体出口与压缩机的气体进口连通；压缩机的气体出口与冷却机的进口连通；冷却机的出口与脱水塔底部的进口连通；脱水塔顶部的出口与吸附塔顶部的进口连通；吸附塔底部的出口与液化器的进口连通；液化器的出口与精馏塔的进口连通。优选的，所述淋洗塔内有两个喷淋层；淋洗塔底部的淋洗液通过循环泵送入喷淋层；淋洗塔底部侧面有循环液进管、废液排管。优选的，脱水塔采用分子筛进行脱水；吸附塔采用活性炭进行吸附。二氧化碳生产方法，包括以下步骤：S1，将碳酸钙、稀硝酸分别从反应釜的物料进口、酸液进口送入到反应釜内，进行反应；反应生成的二氧化碳气体从反应釜排气管排出；碳酸钙、稀硝酸反应后的反应液从排液管排出；S2，二氧化碳气体从淋洗塔的气体进口进入到淋洗塔内，经过洗涤之后从淋洗塔的出口排出；S3，经过洗涤后的二氧化碳气体进入到压缩机中，得到压缩后的二氧化碳气体；压缩后的二氧化碳气体进入到冷却机，得到冷却后二氧化碳气体；S4，冷却后的二氧化碳气体进入到脱水塔脱水后，进入到吸附塔进行吸附处理；得到净化后二氧化碳气体；S5，净化后的二氧化碳气体进入到液化器中，分离二氧化碳液相，得到二氧化碳液体；二氧化碳气体进入精馏塔进行精馏后，得到纯净的二氧化碳。优选的，步骤S2中，淋洗塔内的淋洗液为碳酸氢钠溶液；喷淋密度为15～20L/m2·h。优选的，步骤S3中，压缩过程中，二氧化碳气体的压力为1～1.5MPa；冷却后二氧化碳气体温度为20～35℃。优选的，步骤S4的脱水与吸附过程的压力为1～1.5MPa，温度为20～35℃。本专利技术的作用原理：本专利技术将硝酸钙生产过程中产生的副产物二氧化碳气体进行了回收以及处理，得到了纯净的二氧化碳。反应釜用于稀硝酸与碳酸钙的反应，反应后的副产物二氧化碳从气体出口排出，开始进行处理。反应后的反应液则从反应釜底部的排液管排出，进行硝酸钙进一步处理。由于稀硝酸与碳酸钙的反应为放热反应，因此生成的二氧化碳中会夹杂水蒸气、NO2等杂质，无法直接回收使用，需要进一步的处理。淋洗塔主要用于淋洗回收NO2，在淋洗的过程中，NO2被淋洗液吸收。此处的淋洗液主要为碳酸氢钠溶液。随后二氧化碳气体依次经过压缩机、冷却机、脱水塔、吸附塔、液化器、精馏塔后，得到纯净的二氧化碳。压缩机将二氧化碳压缩，再经过冷却，二氧化碳气体的体积变小，有利于下一步的脱水以及吸附。脱水过程脱除二氧化碳中的水蒸气，吸附过程除去二氧化碳中的杂质。液化的过程则将二氧化碳液化，变成二氧化碳液体，可将掺杂的部分气体分离出来；二氧化碳液体再经过精馏，得到进一步的提纯后，得到了纯净的二氧化碳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术工艺简单，操作方便；本专利技术回收利用了硝酸钙制作过程产生的二氧化碳，并得到纯净的二氧化碳；不仅避免了二氧化碳对环境的影响，还对二氧化碳进行了回收利用。附图说明图1为实施例1的二氧化碳生产装置的示意图。图中：1、反应釜；2、淋洗塔；3、压缩机；4、冷却机；5、脱水塔；6、吸附塔；7、精馏塔；8、喷淋层；9、循环泵；10、循环液进管；11、废液排管；12、物料进口；13、酸液进口；14、排液管；15、排气管；16、液化器。具体实施方式下面以具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所示，一种二氧化碳生产装置，包括压缩机3、冷却机4、液化器16；还包括反应釜1、淋洗塔2、脱水塔5、吸附塔6、精馏塔7。反应釜1侧面有物料进口12、酸液进口13，反应釜1底部有排液管14，反应釜1顶部有排气管15。反应釜1的排气管15与淋洗塔2的气体进口连通；淋洗塔2顶部的气体出口与压缩机3的气体进口连通；压缩机3的气体出口与冷却机4的进口连通；冷却机4的出口与脱水塔5底部的进口连通；脱水塔5顶部的出口与吸附塔6顶部的进口连通；吸附塔6底部的出口与液化器16的进口连通；液化器16的出口与精馏塔7的进口连通。淋洗塔2内有两个喷淋层8；淋洗塔2底部的淋洗液通过循环泵9送入喷淋层8；淋洗塔2底部侧面有循环液进管10、废液排管11。脱水塔5采用分子筛进行脱水；吸附塔6采用活性炭进行吸附。实施例2二氧化碳生产方法，包括以下步骤：S1，将碳酸钙、稀硝酸分别从反应釜的物料进口、酸液进口送入到反应釜内，进行反应；反应生成的二氧化碳气体从反应釜排气管排出；碳酸钙、稀硝酸反应后的反应液从排液管排出；稀硝酸浓度为35wt％；S2，二氧化碳气体从淋洗塔的气体进口进入到淋洗塔内，经过洗涤之后从淋洗塔的出口排出；淋洗塔内的淋洗液为饱和碳酸氢钠溶液，喷淋密度为20L/m2·h；S3，经过洗涤后的二氧化碳气体进入到压缩机中，得到压缩后的二氧化碳气体；压缩后的二氧化碳气体进入到冷却机，得到冷却后二氧化碳气体；压缩过程中，二氧化碳气体的压力为1.5MPa；冷却后二氧化碳气体温度为33～35℃；S4，冷却后的二氧化碳气体进入到脱水塔脱水后，进入到吸附塔进行吸附处理；得到净化后二氧化碳气体；脱水与吸附过程的压力为1.5MPa，温度为33～35℃；S5，净化后的二氧化碳气体进入到液化器中，分离二氧化碳液相，得到二氧化碳液体；二氧化碳气体进入精馏塔进行精馏后，得到纯净的二氧化碳。...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳生产装置，所述生产装置包括压缩机、冷却机、液化器；其特征在于：还包括反应釜、淋洗塔、脱水塔、吸附塔、精馏塔；/n所述反应釜侧面有物料进口、酸液进口，反应釜底部有排液管，反应釜顶部有排气管；/n反应釜的排气管与淋洗塔的气体进口连通；淋洗塔顶部的气体出口与压缩机的气体进口连通；压缩机的气体出口与冷却机的进口连通；冷却机的出口与脱水塔底部的进口连通；脱水塔顶部的出口与吸附塔顶部的进口连通；吸附塔底部的出口与液化器的进口连通；液化器的出口与精馏塔的进口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳生产装置，所述生产装置包括压缩机、冷却机、液化器；其特征在于：还包括反应釜、淋洗塔、脱水塔、吸附塔、精馏塔；
所述反应釜侧面有物料进口、酸液进口，反应釜底部有排液管，反应釜顶部有排气管；
反应釜的排气管与淋洗塔的气体进口连通；淋洗塔顶部的气体出口与压缩机的气体进口连通；压缩机的气体出口与冷却机的进口连通；冷却机的出口与脱水塔底部的进口连通；脱水塔顶部的出口与吸附塔顶部的进口连通；吸附塔底部的出口与液化器的进口连通；液化器的出口与精馏塔的进口连通。


2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳生产装置，其特征在于：所述淋洗塔内有两个喷淋层；淋洗塔底部的淋洗液通过循环泵送入喷淋层；淋洗塔底部侧面有循环液进管、废液排管。


3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳生产装置，其特征在于：脱水塔采用分子筛进行脱水；吸附塔采用活性炭进行吸附。


4.采用权利要求1-3任一项所述的生产装置的二氧化碳生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，将碳酸钙、稀硝酸分别从反应釜的物料进口、酸液进口送入到反应釜内，进行反应；反应生成的二氧化碳气...

【专利技术属性】
技术研发人员：江军，
申请(专利权)人：碧富重庆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50