CN210036036U - 一种二氧化碳冷却分离设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及二氧化碳分离技术领域，尤其是一种二氧化碳冷却分离设备，它包括：预冷却塔、主冷却塔和储存塔，所述预冷却塔和所述主冷却塔并列设置，所述主冷却塔和所述储存塔上下垂直设置，采用了预冷却塔、主冷却塔和储存塔，根据凝华点的差异进行分离，二氧化碳是以固相被捕集后通过千斤顶和推板进行压制后开启气动闸板进行下料，利于运输和储存；冷凝管中冷凝的液态水流入储水容器中，气体则通过出气管排出，防止气体进入储水容器中部分气体溶于水；通过呼吸阀和气动闸板能够进行泄压，避免第三制冷机出现故障，储存塔内的温度上升，干冰快速升华为二氧化碳时，储存塔内的气压升高，造成意外。
Description
技术领域
本实用新型涉及二氧化碳分离技术领域，尤其是一种二氧化碳冷却分离设备。
背景技术
在全球气候变暖的大环境下，研发和推广低碳技术被视为减少碳排放的重要方法，现有的减少碳排放的主要手段主要是碳捕集合封存，而低温法碳捕集技术，属于燃烧后烟气中二氧化碳捕集技术的一种，它是基于混合气体中不同组分的溶沸点差异实现分离的方法，水蒸气和二氧化碳能够在不同的冷却温度下被冷凝和凝华，现有的低温二氧化碳分离装置，例如中国专利公开的二氧化碳分离装置，申请号：201820831869.4，包括预冷却塔、主冷却塔和储存塔，所述预冷却塔和所述主冷却塔并列设置，所述主冷却塔和所述储存塔上下垂直设置；在所述预冷却塔内设置有第一内塔，所述预冷却塔和所述第一内塔之间为真空状态，在所述主冷却塔内设置有第二内塔，所述主冷却塔和第二内塔之间为真空状态；由于采用了预冷却塔、主冷却塔和储存塔，根据凝华点的差异进行分离，水和二氧化碳能在捕集系统的不同部分被冷凝和凝华，剩余的气体流出系统没有相的改变，水在预冷却过程浓缩，通过浓缩管流出，避免了堵塞问题。
但是仍存在不足：(1)储存塔内的固态二氧化碳为颗粒状或者时块状，不利于运输储存； (2)储存塔内的没有设置泄压装置，当设备故障，塔内的温度上升时，固体二氧化碳会直接升华为二氧化碳气体，造成储存塔内气压过高；(3)由于第二内塔和储存塔贯通，而第二内塔和储存塔中的温度不同，贯通不便于控制第二内塔和储存塔内的温度；(4)冷凝管的下端与储水容器的上部连通，冷凝管内的气体和液体流入储水容器中，部分二氧化碳会溶于水中，从而降低二氧化碳分离的效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能够对干冰进行压制，且设置有泄压装置的二氧化碳冷却分离设备。
本实用新型的技术方案为：一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：它包括：预冷却塔、主冷却塔和储存塔，所述预冷却塔和所述主冷却塔并列设置，所述主冷却塔和所述储存塔上下垂直设置；在所述预冷却塔内设置有第一内塔，所述预冷却塔和所述第一内塔之间为真空状态，在所述主冷却塔内设置有第二内塔，所述主冷却塔和第二内塔之间为真空状态；所述第一内塔、所述第二内塔和所述储存塔分别设置有第一制冷机、第二制冷机和第三制冷机，所述第二制冷机的换热器设置在第二内塔的中央位置；
所述第一内塔内设置有螺旋状的冷凝管，在所述预冷却塔的左侧设置有进气管，所述进气管与冷凝管顶端连通，所述冷凝管的底端与储水容器连通，所述冷凝管底部的一侧设置有出气口，所述出气口上连接有出气管，所述出气管贯穿第一内塔、预冷却塔和主冷却塔与第二内塔连通，所述第二内塔的底部设置的一侧设置倾斜的底板，所述第二内塔底部通过落料口与储存塔连通，所述储存塔的右侧壁设置有排气管，所述储存塔的左侧安装有千斤顶，所述千斤顶的推杆端伸入储存塔内连接有压板。
进一步的，所述第二制冷机的换热器上套设有滑动套，所述滑动套的右侧设置有通孔，所述通孔内穿设有光杆，所述光杆的一端焊接在第二内塔的顶部，所述滑动套的左侧与电动缸的推杆端连接，所述电动缸安装在主冷却塔的顶部，电动缸的推杆端推动滑动套在第二制冷剂的换热器上来回移动，清除凝固在热交换器上的固体二氧化碳。
进一步的，所述储存塔的底部的右侧设置有矩形下料管，所述矩形下料管上设置有气动闸板。
进一步的，所述进气管上设置有过滤装置，用于过滤原料气中的颗粒杂质。
进一步的，所述储水容器的底部设置有出水管，所述出水管上设置有阀门。
进一步的，所述滑动套的内设置有刷毛，所述刷毛的材料为尼龙。
本实用新型的工作远离：原料气经过过滤装置去处颗粒杂质后从进气口进入第一内塔中的冷凝管，第一内塔的温度为-65℃，可以实现水蒸汽的液化，形成液态的水，液态水流入到储水容器中，所述第一内塔的温度高于二氧化碳的凝固点，二氧化碳和其它的气体(如氮气和氧气)以气态形式进入所述主冷却塔。主冷却塔通过与它相连所述第二制冷机，控制第二内塔内的温度为-130℃，低于二氧化碳的凝固点，所述第二内塔内的二氧化碳被凝固成固体，冻结在所述换热器的表面，从而实现了水和二氧化碳在不同部位的分离。冻结在所述换热器表面的固态二氧化碳，通过所述电动缸驱动所述滑动套在换热器上来回移动进行刮擦，使它落入储存塔内，储存塔通过与它相连的所述第三制冷机，控制所述储存塔内温度为-90℃，高纯度的二氧化碳以固态的形式被储存，未冷凝的氮气和其它的气体通过气体排出管排出，掉入储存塔内的固态二氧化碳为颗粒或小块状，一段时间后开启千斤顶，推动你压板将二氧化碳压制为块状，然后开启气动闸板，将块状的二氧化碳排出；当第三制冷机出现故障，储存塔内的温度上升，干冰快速升华为二氧化碳时，储存塔内的气压升高，二氧化碳气体向上，冲开呼吸阀，将气体排出，同时，当气压过高时，打开气动闸板，将二氧化碳排出，进行快速泄压，防止意外发生。
本实用新型的有益效果为：采用了预冷却塔、主冷却塔和储存塔，根据凝华点的差异进行分离，二氧化碳是以固相被捕集后通过千斤顶和推板进行压制后开启气动闸板进行下料，利于运输和储存；冷凝管中冷凝的液态水流入储水容器中，气体则通过出气管排出，防止气体进入储水容器中部分气体溶于水；通过呼吸阀和气动闸板能够进行泄压，避免第三制冷机出现故障，储存塔内的温度上升，干冰快速升华为二氧化碳时，储存塔内的气压升高，造成意外。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，1、预冷却塔；2、主冷却塔；3、储存塔；4、第一内塔；5、第二内塔；6、第一制冷机；7、第二制冷机；8、第三制冷机；9、冷凝管；10、进气管；11、储水容器；12、出气管；13、底板；14、落料口；15、排气管；16、千斤顶；17、压板；18、滑动套；19、光杆；20、电动缸；21、矩形下料管；22、气动闸板；23、呼吸阀；24、过滤装置；25、出水管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：它包括预冷却塔1、主冷却塔2 和储存塔3，所述预冷却塔1和所述主冷却塔2并列设置，所述主冷却塔2和所述储存塔3上下垂直设置；在所述预冷却塔1内设置有第一内塔4，所述预冷却塔1和所述第一内塔4 之间为真空状态，在所述主冷却塔2内设置有第二内塔5，所述主冷却塔2和第二内塔5之间为真空状态；所述第一内塔4、所述第二内塔5和所述储存塔3分别设置有第一制冷机6、第二制冷机7和第三制冷机8，所述第二制冷机7的换热器设置在第二内塔5的中央位置；
所述第一内塔4内设置有螺旋状的冷凝管9，在所述预冷却塔1的左侧设置有进气管10，所述进气管10与冷凝管9顶端连通，所述冷凝管9的底端与储水容器11连通，所述冷凝管 9底部的一侧设置有出气口，所述出气口上连接有出气管12，所述出气管12贯穿第一内塔4、预冷却塔1和主冷却塔2与第二内塔5连通，所述第二内塔5的底部设置的一侧设置倾斜的底板13，所述第二内塔5底部通过落料口14与储存塔3连通，所述储存塔3的右侧壁设置有排气管15，所述储存塔3的左侧安装有千斤顶16，所述千斤顶16的推杆端伸入储存塔内连接有压板17。
所述第二制冷机7的换热器上套设有滑动套18，所述滑动套18的右侧设置有通孔，所述通孔内穿设有光杆19，所述光杆19的一端焊接在第二内塔5的顶部，所述滑动套18的左侧与电动缸20的推杆端连接，所述电动缸20安装在主冷却塔2的顶部。
所述储存塔3的底部的右侧设置有矩形下料管21，所述矩形下料管21上设置有气动闸板22。
所述进气管10上设置有过滤装置24。
所述储水容器11的底部设置有出水管25，所述出水管25上设置有阀门。
所述滑动套18的内设置有刷毛，所述刷毛的材料为尼龙。
本实施例中第一制冷机、第二制冷机、第三制冷机采用的均是日照华斯特林科技有限公司生产的自由活塞式斯特林制冷机。
本实施例的电动缸采用的是宁波具盈电子科技有限公司生产的电动缸。
本实施例的千斤顶采用的是海盐永盛机械有限公司生产的千斤顶。
本实施例的气动闸板采用的是泊头市元康环保设备有限公司生产的气动闸板阀。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (6)
1.一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：它包括预冷却塔(1)、主冷却塔(2)和储存塔(3)，所述预冷却塔(1)和所述主冷却塔(2)并列设置，所述主冷却塔(2)和所述储存塔(3)上下垂直设置；在所述预冷却塔(1)内设置有第一内塔(4)，所述预冷却塔(1)和所述第一内塔(4)之间为真空状态，在所述主冷却塔(2)内设置有第二内塔(5)，所述主冷却塔(2)和第二内塔(5)之间为真空状态；所述第一内塔(4)、所述第二内塔(5)和所述储存塔(3)分别设置有第一制冷机(6)、第二制冷机(7)和第三制冷机(8)，所述第二制冷机(7)的换热器设置在第二内塔(5)的中央位置；
所述第一内塔(4)内设置有螺旋状的冷凝管(9)，在所述预冷却塔(1)的左侧设置有进气管(10)，所述进气管(10)与冷凝管(9)顶端连通，所述冷凝管(9)的底端与储水容器(11)连通，所述冷凝管(9)底部的一侧设置有出气口，所述出气口上连接有出气管(12)，所述出气管(12)贯穿第一内塔(4)、预冷却塔(1)和主冷却塔(2)与第二内塔(5)连通，所述第二内塔(5)的底部设置的一侧设置倾斜的底板(13)，所述第二内塔(5)底部通过落料口(14)与储存塔(3)连通，所述储存塔(3)的右侧壁设置有排气管(15)，所述储存塔(3)的左侧安装有千斤顶(16)，所述千斤顶(16)的推杆端伸入储存塔内连接有压板(17)。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：所述第二制冷机(7)的换热器上套设有滑动套(18)，所述滑动套(18)的右侧设置有通孔，所述通孔内穿设有光杆(19)，所述光杆(19)的一端焊接在第二内塔(5)的顶部，所述滑动套(18)的左侧与电动缸(20)的推杆端连接，所述电动缸(20)安装在主冷却塔(2)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：所述储存塔(3)的底部的右侧设置有矩形下料管(21)，所述矩形下料管(21)上设置有气动闸板(22)。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：所述进气管(10)上设置有过滤装置(24)。
5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：所述储水容器(11)的底部设置有出水管(25)，所述出水管(25)上设置有阀门。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳冷却分离设备，其特征在于：所述滑动套(18)的内设置有刷毛，所述刷毛的材料为尼龙。
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Cited By (2)
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| CN112360988A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-02-12 | 成都正升能源技术开发有限公司 | 一种快速回收油田伴生气的凝液阀 |
| CN117753157A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 汇舸(南通)环保设备有限公司 | 一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant |