Способ ожижения твердой двуокиси углерода Советский патент 1986 года по МПК F25J1/00 

3avja3iyag| cfl-;-;a;s:irEK v;: :jj МЛагяСО ----Лада летСО W- f

Фие. I

Избретение относится к получению жидкой двуокиси углерода (СО , а именно к способам перевода твердой СО, в жидкую фазу.

Цель изобретения - сокращение потерь при ожижении твердой СО, находящейся в исходном состоянии при атмосферном давлении.

На фиг. 1 представлена схема установки ожижения твердой СО, реализующая предлагаемый способ, на фиг., 2 - график изменения давления в ожижителе за время одного цикла ожижения.

Установка включает ожижители 1 и 2 с плотньми затворами 3 и источниками 4 тепла (в качестве источника 4 тепла может быть использован .электрический нагреватель или теплообменная поверхность с подводом незамерзающего теплоносителя, например, фреона, в случае выполнения поверхности в виде рубашки возможно применение в качестве теплоносителя воды), бункер 5 твердой COj, шнек 6 сборная емкость 7 жидкой СО, газодувка 8, а также трубопроводы жидкой и газообразной COj..

Способ реализуется следующим образом.

В исходном (нерабочем состоянии) оба ожижителя 1 и 2 опорожнены и сообщены с атмосферой, а в сборной емкости 7 находится некоторое количество жидкой СО 2 при давлении 2010 Па в насьщ1енном состоянии, т.е. при температуре -20°С.

В начальном цикле осуществляется следуюа;ая последовательность операций: загрузка твердой СО 2, имеющей температуру (-100) - (-110)°С в ожижитель 1 с помощью шнека 6 из бункера 5, герметизация сосуда 1 затвором 3, подвод тепла к ожижител 1 от источника тепла 4 до полного расплавления твердой СО с подъемом давления до 20-10 Па (соответствующего давлению в накопительном резервуаре), а температуры до 20°С, слив жидкой COj из ожижителя 1 в сборную емкость 7, для чего открываются клапаны на трубопроводах, соединяющих их газовые и жидкостные объемы. Слив может происходить самотеком, для чего требуется необходимая разность высот установки, либо с помощью газодувки 8, отключение ожижителя 1 от сборной емкости 7 (герметизация).

После слива из ожижителя 1 жидкой СО taM находится газооЬразная

СО, вытесненная из накопительной емкости, при давлении 20 10 Па и температуре -20С.

Процессы в ожижителе 2 производят одновременно с процессами в ожижителе 1, но с некоторой задержкой по времени.

Цикл работы ожижителя 2 включает также как это описано выше для ожижителя 1, загрузку твердой СО и герметизацию. Затем после окончания герметизации ожижителя 2 загруженного твердой СО и слива жидкой С0„ из ожижителя 1 и его герметизация осуществляет сообщение ожижителей 1 и 2 открыванием клапанов на трубопроводе связи ожижителя по газу.

В результате чего газообразная СО при давлении 2010 Па из ожи.жителя 1 поступает в ожижитель 2 и давление в обоих ожижителях устанав.ливается на уровне 15-10 Па, Затем ожижитель 2 выдерживают без подвода тепла. В продолжение этой выдержки газообразная СО 2 из ожижителя 2, имеющая температуру -20°С, контактируя с твердой COg, имеющей температуру (-100) - (-110)°С переходит в жидкую, а затем и в твердую фазу с соответствующим падением давления. При указанных параметрах давление в конце вьщержки близко к атмосферному.

Затем ожижители ра.зъединяют и осуществляют в ожижителе 2 подвод тепла и слив жидкой СО, как это было описано выще для ожижителя в начальном цикле. После этого производится , следующий цикл, в котором операции, проведенные ранее для ожижителя 2, проводятся для ожижителя 1 и так далее при периодическом повторении цикла.

Количество ожижателей может быть большим чем два, оно определяется конкретными условиями (производительность установки), габариты аппаратов, требуемая степень равномерности выхода жидкой СО) и не влияе на структуру предлагаемого цикла.

В результате осуществления предлгаемого способа достигается уменьшение потерь СО 2 из цикла ожижения с 5 до 0,4% или почти в десять раз благодаря отсутствию или значительному сокращению по сравнению с про3тотипом количества стравливаемого из сосуда газа, который после опи12639804санной выдержки имеет давление близкое к атмосферному.

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ТВЕРДОЙ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА, включающий заполнение первого ожижителя твердой двуокисью углерода и слив жидкой двуокиси из второго ожижителя, подвод тепла к первому ожижителю с образованием жидкой двуокиси углерода, слив жидкой двуокиси углерода из первого ожижителя и заполнение второго ожижителя твердой двуокисью углерода, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь при ожижении твердой двуокиси углерода, находящейся при атмосферном давлении, перед подводом тепла к одному из ожижителей и после опорожнения .другого ожижители герметизи(Л руют, сообщают их полости между собой до достижения в ожижителях атмосферного давления. iNd o CO CD 00

Р

, Загрузка

30

20

10

Цикп ожижения

. Спи 6

//gg/ g

0}KWK& Hue)

йтпошерное глг

9(is.2