Способ получения жидкого осушенного диоксида углерода и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F25J1/00 

(21)4291089/23-06

(22)28.07.87

(46) 15.05.89. Бюл. № 18

(71)Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения

(72)Я.С. Зукин, М.Ш. Рабинович, В.М. Браун и Н.Р. Васильев

(53) 621.57(088.8)

(56) Герасименко В.В. Производство диоксида углерода на спиртовых заводах. - М.: Пищевая промышленность, 1980, с. 99-101.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ОСУШЕННОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано при производстве глубоко осушенного жидкого диоксида углерода (ДУ). Цель изобретения - снижение энергозатрат. Устройство для глубокой осушки ДУ выполнено в виде фильтра-осушителя 13 и установлено на линии 11 выдачи продукта потребителю после запорного вентиля 12. Накопительное устройство состоит из двух последовательно установленных изотермических емкостей

Изобретение может быть использовано при производстве глубоко осушенного жидкого диоксида углерода (ДУ). ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ОСУШКИ ДУ выполнено в виде фильтра-осушителя 13 и установлено на линии 11 выдачи продукта потребителю после запорного вентиля 12. Накопительное устройство состоит из двух последовательно установленных изотермических емкостей 7 и 8, соединенных между собой линией 9 с запорным вентилем 10. Паровое пространство второй по ходу подачи продукта изотермической емкости 8 соединено дополнительной линией 20 с запорным вентилем 21 с одной из ступеней компрессора 1. Фильтр-осушитель 13 может быть соединен линией с запорным вентилем с выходом одной из ступеней компрессора перед теплообменником. Последовательно сжимают газообразный ДУ многоступенчатым компрессором 1 до давления не менее 6,5 МПа, в отделителе 3 отделяют капельную влагу, в конденсаторе 4 конденсируют ДУ и охлаждают его при дросселировании. Накапливают сдросселированный жидкий ДУ в емкостях 7 и 8 и выдают продукт потребителю. Охлаждение при дросселировании осуществляют в емкости 8 до т-ры не ниже 251 К и дополнительно отводят в одну из ступеней компрессора 1 часть газовой фазы из емкости 8 для охлаждения в последней жидкого ДУ до т-ры не выше 233 К, а на выходе из емкости 8 отделяют образовавшиеся при охлаждении кристаллы льда для глубокой осушки. Отводимая часть газовой фазы перед подачей в компрессор 1 м.б. направлена на теплообмен с ДУ, подаваемымна дросселирование. Часть теплого газообразного ДУ после второй ступени компрессора 1 поступает в фильтр-осушитель 13, где очищается ото льда без использования специального источника энергии. 2 с. и 2з.п.ф-лы, 1 ил.

1S

(Л

Я

СО

00

7и 8, соединенных между собой линией 9 с запорным вентилем 10. Паровое пространство второй по ходу подачи продукта изотермической емкости

8соединено дополнительной линией

20 с запорным вентилем 21 с одной из ступеней компрессора 1. Фильтр-осушитель 13 м.б. соединен линией с запорным вентилем с выходом одной из ступеней компрессора перед теплообменником. Последовательно сжимают газообразный ДУ многоступенчатым компрессором 1 до давления не менее 6,5 МПа, в отделителе 3 отделяют капельную влагу, в конденсаторе 4 конденсируют ДУ и охлаждают его при дросселировании. Накапливают сдроссе лированный жидкий ДУ в емкостях 7 и и выдают продукт потребителю.

1

1

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано при производстве глубоко осушенного жидкого диоксида углерода.

Цель изобретения - снижение энергозатрат при производстве жидкого осушенного диоксида углерода.

На чертеже представлено устройст- во для реализации способа.

Устройство содержит трехступенчатый компрессор 1 с теплообменниками 2 после каждой ступени для сняти тепла сжатия, влагоотделитель 3, конденсатор 4, автоматическую станцию 5 дросселирования, отделитель 6 жидкости и изотермические стационарные емкости 7 и 8 для накопления продукта. Жидкостные пространства емкостей соединены линией 9 с запорным вентилем 10. На линии 11 выдачи продукта потребителю после запорного вентиля 12 установлен фильтр-осушитель 13 для отделения кристаллов льда от жидкого продукта. В качестве фильтровального элемента используется ткань Петрянова. Фильтр-осушитель снабжен патрубком 14 с запорным вентилем 15 для сброса диоксида углерода в атмосферу и соединен лини

Охлаждение при осуществляют в

дросселировании емкости 8 до т-ры не ниже 251 К и дополнительно отводят в одну из ступеней компрессора 1 часть газовой фазы из емкости 8 для охлаждения в последней жидкого ДУ до т-ры не выше 233 К, а на выходе из емкости 8 отделяют образовавшиеся при охлаждении кристаллы льда для глубокой осушки. Отводимая часть газовой фазы перед подачей в компрессор 1 м.б. направлена на теплообмен с ДУ, подаваемым на дросселирование. Часть теплого газообразного ДУ после второй ступени компрессора 1 поступает в фильтр-осушитель 13, где очищается от льда без использования специального источника энергии. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Q

0

5

0

ей 16 с запорным вентилем 17 с выходом 18 из второй ступени компрессора. Паровое пространство емкости 8 соединено с входом 19 в первую ступень компрессора 1 линией 20, на которой установлены последовательно по ходу продукта запорный вентиль 21 и регулятор 22 давления.

Способ осуществляется следующим

образом.

i

Газообразный диоксид углерода,

частично очищенный от органических примесей, сжимают в трехступенчатом компрессоре 1 до давления 6,5 - 7 МПа, освобождают от сконденсировавшихся влаги и масла во влагоотдели- теле 3, переохлаждают и сжижают в конденсаторе 4. Жидкий диоксид углерода непрерывно подают на автоматическую станцию 5 дросселирования, после которой температура потока снижается до 251 К. В отделителе 6 жидкости поток разделяется на газообразную и жидкую фазы. Газообразная фаза проходит через конденсатор 4 и подается на всасывание во вторую ступень компрессора. Жидкая фаза накапливается в двух установленных последовательно изотермических емкостях 7 и 8. При этом вентиль 10

открыт, а вентили 12 и 21 закрыты. При выдаче продукта потребителю вентиль 10 закрывают, а вентили 12 и 21 открывают.

Регулятор 22 давления обеспечивает автоматическое поддержание требуемого давления в емкости 8. Путем предварительной настройки регулятора 22 давления обеспечивается охлаж- дение жидкого диоксида углерода в емкости 8 до температуры 233 К.

Образующиеся кристаллы льда механически отделяют в фильтре-осушителе 13. В результате получают жидкий осушенный диоксид углерода. При регенерации фильтра-осушителя 13 открывают вентили 17 и 15. При этом часть теплого газообразного диоксида углерода после второй ступени компрессора 1 поступает в фильтр-осушитель 13, чем обеспечивается очистка его от льда без использования специального источника энергии, и выбрасывается в атмосферу через патрубок 14 и вен- тиль 15.

Формула изобретения

5

5 0 5

0

5

,

0

охлаждения в последней жидкого днок- сида углерода до температуры не выше 233 К, а на выходе из указанной емко- сти отделяют образовавшиеся при охлаждении кристаллы льда для глубокой осушки.

а также устройство для глубокой осушки диоксида углерода и линию с запорным вентилем для выдачи продукта потребителю, отличающег е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, устройство для глубокой осушки диоксида углерода выполнено в виде фильтра-осушителя и установлено на линии выдачи продукта потребителю после запорного вентиля, а накопительное устройство состоит из двух последовательно установленных изотермических емкостей, соединенных между собой линией с запорным вентиле,-г, причем паровое пространство второй по ходу подачи продукта изотермической емкости соединено дополнительной линией с запорным вентилем с одной из первой ступеней компрессора.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что фильтр-осушитель дополнительно соединен линией с запорным вентилем с выходом одной из ступеней компрессора перед теплообменником.