本發(fā)明涉及二氧化碳提純工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝。
背景技術(shù)：
二氧化碳是一種寶貴的資源，可以被廣泛地應(yīng)用于多種領(lǐng)域，化學(xué)合成工業(yè)、機(jī)械保護(hù)焊接、金屬鑄造加工、農(nóng)業(yè)施肥、果品蔬菜保鮮、啤酒飲料灌裝、石油開采、消防滅火、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)都需要大量二氧化碳。我國二氧化碳的來源非常豐富，但由于回收二氧化碳的措施不利，每年回收再利用的二氧化碳還不足排放量的1％，既造成了大氣的污染，形成可怕的溫室效應(yīng)，又浪費(fèi)了寶貴的資源。
現(xiàn)有二氧化碳提純技術(shù)中換熱器多采用管殼式，原料氣通過與制冷機(jī)組提供的高壓制冷劑節(jié)流得到的低溫低壓制冷劑進(jìn)行換熱，直至使原料氣液化，并通過提純塔提純，得到食品級二氧化碳。裝置一般為框架結(jié)構(gòu)，設(shè)備零散，占地面積大，跑冷量大。管殼式換熱器體積大，冷量損失大，造價高。管殼式換熱器為兩股流（冷流和熱流）換熱，熱端溫差大，換熱效果不好。制冷機(jī)組能耗大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝，能夠得到一種能耗低、占地面積小的二氧化碳液化提純冷箱裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝，二氧化碳液化提純裝置包括：液化提純冷箱和再沸器；所述液化提純冷箱內(nèi)設(shè)有塔頂冷凝器、精餾塔、一級液化器、二級液化器、三級液化器和過冷器；所述一級液化器、二級液化器、三級液化器依次連接，二級液化器分別與精餾塔、過冷器和再沸器連接，塔頂冷凝器連接在精餾塔頂部；二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝包括：經(jīng)純化處理及預(yù)冷后的原料氣經(jīng)過一級液化器、二級液化器、三級液化器，被逐級冷卻后，原料氣以氣液兩相的狀態(tài)進(jìn)入精餾塔中，在精餾塔內(nèi)排除輕組分后進(jìn)入二級液化器，在二級液化器中加熱蒸發(fā)出雜質(zhì)后進(jìn)入過冷器中冷卻成液體產(chǎn)品，送到成品罐中貯存，裝瓶或裝車出廠。
優(yōu)選的，所述一級液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量，將原料氣溫度由32℃降低到10℃。
優(yōu)選的，所述二級液化器冷源為精餾塔底部排液提供的冷量，逐步將原料氣降溫到0℃；二級液化器的結(jié)構(gòu)為一臺板式換熱器浸泡在殼體中，二級液化器集合了液化和再生作用。
優(yōu)選的，所述三級液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量，進(jìn)一步將原料氣降溫到-15℃。
優(yōu)選的，所述再沸器為管殼式輔助再沸器，二級液化器換熱面積不夠時，輔助使用。
優(yōu)選的，所述塔頂冷凝器為精餾塔提供回流液，冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠得到一種能耗低、占地面積小的二氧化碳液化提純冷箱裝置。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種二氧化碳液化提純裝置的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中各部件的標(biāo)記如下：1、一級液化器；2、二級液化器；3、三級液化器；4、精餾塔；5、過冷器；6、再沸器；7、塔頂冷凝器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括：
一種二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝，二氧化碳液化提純裝置包括：液化提純冷箱、塔頂廢氣去預(yù)冷器、貯氨器、氨氣去氨分器、氨壓縮機(jī)和再沸器6；所述液化提純冷箱內(nèi)設(shè)有塔頂冷凝器7、精餾塔4、一級液化器1、二級液化器2、三級液化器3和過冷器5；所述一級液化器1、二級液化器2、三級液化器3依次連接，二級液化器2分別與精餾塔4、過冷器5和再沸器6連接，塔頂冷凝器7連接在精餾塔4頂部；二氧化碳液化提純裝置的液化提純工藝包括：經(jīng)純化處理及預(yù)冷后的原料氣經(jīng)過一級液化器1、二級液化器2、三級液化器3，被逐級冷卻后，原料氣以氣液兩相的狀態(tài)進(jìn)入精餾塔4中，在精餾塔4內(nèi)排除輕組分后進(jìn)入二級液化器（此時作再沸器用），在二級液化器2中加熱蒸發(fā)出雜質(zhì)后得到食品級產(chǎn)品，進(jìn)入過冷器5中冷卻成液體產(chǎn)品，送到成品罐中貯存，裝瓶或裝車出廠。
所述一級液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量，將原料氣溫度由32℃降低到10℃。所述二級液化器冷源為精餾塔底部排液提供的冷量，逐步將原料氣降溫到0℃；二級液化器的結(jié)構(gòu)為一臺板式換熱器浸泡在殼體中，二級液化器集合了液化和再生作用。所述三級液化器冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量，進(jìn)一步將原料氣降溫到-15℃。所述再沸器為管殼式輔助再沸器，二級液化器換熱面積不夠時，輔助使用。所述塔頂冷凝器為精餾塔提供回流液，冷源為氨制冷機(jī)組提供的冷量。
本發(fā)明原料氣為低溫甲醇洗裝置排放的尾氣，排放量大，二氧化碳含量高，資源充足而穩(wěn)定，既能減少二氧化碳的排放，還充分利用現(xiàn)有資源創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。液化裝置采用封閉冷箱結(jié)構(gòu)，與以往的多層鋼框架結(jié)構(gòu)相比跑冷大幅減少。冷箱內(nèi)換熱器形式采用鋁制板翅式，體積小，整套裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，外形美觀。冷箱內(nèi)長板式換熱器，熱端溫差控制在小于3℃，減少冷量損失，降低裝置能耗。考慮到冷箱內(nèi)換熱器中的氨與凈化氣的溫差限制，采用多個換熱器逐級降溫的方式；采用鋁制板翅式換熱器，換熱效率高，節(jié)能效果顯著。精餾塔的再沸器熱源利用氨制冷機(jī)組壓縮機(jī)出口的熱氨，冷量大幅回收。制冷機(jī)組的能耗大幅降低，與以往技術(shù)相比，能耗減少30%。液化提純冷箱內(nèi)管道進(jìn)行應(yīng)力分析，管道布置采用自補(bǔ)償形式，采用了不銹鋼材料。冷箱內(nèi)閥架、管架、冷箱內(nèi)設(shè)備支吊架采用不銹鋼，增加強(qiáng)度，提高可靠性，降低熱導(dǎo)率。二氧化碳液化提純整套工藝流程計(jì)算采用國際先進(jìn)的ASPEN軟件模擬計(jì)算，該軟件經(jīng)有關(guān)技術(shù)人員將數(shù)十套國內(nèi)外運(yùn)行穩(wěn)定的參數(shù)回歸處理，來保證模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)吻合。選用先進(jìn)的DCS全自動系統(tǒng)，減少工人勞動強(qiáng)度。使用了調(diào)節(jié)閥、在線分析儀等測控組件。除了確保液體設(shè)備的正常運(yùn)行外，還可以在液體設(shè)備出現(xiàn)事故停車時提供以下保護(hù)措施：所有控制閥門的故障位置處于一個安全的位置，保證設(shè)備安全。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。