阅读说明：本技术 一种co2提纯精馏塔塔顶分离结构 (CO (carbon monoxide)2Tower top separation structure of purification and rectification tower ) 是由 吴江 龚雪 刘宁岗 何忠田 于 2020-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种CO-(2)提纯精馏塔塔顶分离结构,包括精馏塔,精馏塔内设置有填料段和冷凝段,填料段和冷凝段之间设置有隔板；填料段下端的精馏塔的侧壁上设置有二氧化碳进气口；隔板与填料段之间的精馏塔通过一输送管道与精馏塔塔顶连通,所述冷凝段与隔板之间的精馏塔侧壁上设置有液态二氧化碳回流口,所述隔板与填料段之间的精馏塔的侧壁上设置有液态二氧化碳进口,所述的液态二氧化碳回流口与液态二氧化碳进口通过相应的管道连通。本发明通过在精馏塔内设置隔板,从而使得气体自上而下,通过改变气体流向,杜绝不凝废气排放带出不纯的产品二氧化碳,提高产能,降低生产运行成本；从而减少产品的损失,提高装置的的效率和降低其能耗比。(The invention provides CO 2 The tower top separation structure of the purification and rectification tower comprises a rectification tower, wherein a filler section and a condensation section are arranged in the rectification tower, and a partition plate is arranged between the filler section and the condensation section; a carbon dioxide gas inlet is formed in the side wall of the rectifying tower at the lower end of the packing section; the rectifying tower between the partition plate and the packing section is communicated with the top of the rectifying tower through a conveying pipeline, a liquid carbon dioxide reflux opening is formed in the side wall of the rectifying tower between the condensation section and the partition plate, a liquid carbon dioxide inlet is formed in the side wall of the rectifying tower between the partition plate and the packing section, and the liquid carbon dioxide reflux opening is communicated with the liquid carbon dioxide inlet through a corresponding pipeline. According to the invention, the baffle plate is arranged in the rectifying tower, so that gas is enabled to flow from top to bottom, and by changing the flow direction of the gas, the discharge of non-condensable waste gas is avoided, impure product carbon dioxide is brought out, the productivity is improved, and the production running cost is reduced; thereby reducing product loss and improving apparatusAnd reduce its power consumption ratio.)

一种CO2提纯精馏塔塔顶分离结构

技术领域

本发明涉及二氧化碳设备技术领域，尤其是一种CO₂提纯精馏塔塔顶分离结构。

背景技术

精馏塔作为二氧化碳提纯液化装置的关键设备，对产品二氧化碳的纯度起到至关重要的作用。

目前，国内二氧化碳的回收大多采用收集工业气体的尾气，工业尾气中还有各类二氧化硫、醇类、烃类等各类杂质气体，其中二氧化硫、醇类气体可以通过吸附作用去除，而装置中的精馏塔可以处理气体中烃类组分，并尽量降低其有机杂质的含量，最终制取高纯度的产品二氧化碳。

因此、精馏塔的提纯纯度和效率对于产品二氧化碳起到不可忽视的作用，传统的填料式精馏塔，利用杂质气体和二氧化碳的气体沸点不同，不凝气体通过塔顶冷凝器上升从顶部排出。当塔内压力升高时，不凝气体会将通过塔顶冷凝器的液体二氧化碳从顶部带出，造成产品的浪费，从而降低冷二氧化碳的产量，增加了整个装置的能耗。

目前，二氧化碳提纯精馏塔塔顶分离结构采用气体自下而上，液体自上而下，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质。在冷凝段冷凝后部分由底部排出产品液体二氧化碳，部分由顶部排出不凝废气，气体和液体形成一种对流结构。但是，由于塔内工况的压力高，排出废气的同时带出液体二氧化碳，造成产品浪费，降低产量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种CO₂提纯精馏塔塔顶分离结构，该结构通过改变气体的流动方向，提高产能，降低生产运行成本。

本发明的技术方案为：一种CO₂提纯精馏塔塔顶分离结构，包括精馏塔，所述的精馏塔内设置有填料段和冷凝段，所述的填料段和冷凝段之间设置有隔板；

所述的填料段下端的精馏塔的侧壁上设置有二氧化碳进气口；

所述的隔板与填料段之间的精馏塔通过一输送管道与精馏塔塔顶连通，所述冷凝段与隔板之间的精馏塔侧壁上设置有液态二氧化碳回流口，所述的隔板与填料段之间的精馏塔的侧壁上设置有液态二氧化碳进口，所述的液态二氧化碳回流口与液态二氧化碳进口通过相应的管道连通。

优选的，所述的填料段设置在精馏塔塔底中段位置处，所述的冷凝段设置在精馏塔塔顶。

优选的，所述的填料段下端的精馏塔塔底上还设置有液态二氧化碳出口。

优选的，所述的所述冷凝段与隔板之间的精馏塔侧壁上还设置有不凝废气出口。

优选的，所述的填料段的填料为不锈钢规则填料，所述的不锈钢规则填料为不锈钢规整填料

优选的，所述的冷凝段的精馏塔侧壁上还设置有冷凝液进口和冷凝液出口。

工作原理：

气态的二氧化碳通过二氧化碳进气口进入精馏塔内，气态的二氧化碳通过填料段筛选后进入隔板与填料段之间的精馏塔内，然后通过输送管道将气态的二氧化碳输送至精馏塔塔顶，然后从上至下通过冷凝段冷凝，冷凝后的液态二氧化碳通过液态二氧化碳回流口与液态二氧化碳进口进入隔板与填料段之间的精馏塔内，然后向下经过填料段通过液态二氧化碳出口排除，而不凝的废气通过不凝废气出口排除。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过在精馏塔内设置隔板，从而使得气体自上而下，通过改变气体流向，杜绝不凝废气排放带出不纯的产品二氧化碳，提高产能，降低生产运行成本；

2、本发明的不凝废气在塔体填料段与冷凝段中段排出，形成一种自上而下的流向方式，由于气体与液体都是自上而下的方向流动，不凝气排出时不会把产品液体吹出，从而减少产品的损失，提高装置的的效率和降低其能耗比。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中，1-精馏塔，2-填料段，3-冷凝段，4-隔板，5-二氧化碳进气口，6-输送管道，7-液态二氧化碳回流口，8液态二氧化碳进口，9-液态二氧化碳出口，10-不凝废气出口，11-冷凝液进口，12-冷凝液出口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实施例提供一种CO₂提纯精馏塔塔顶分离结构，包括精馏塔1，所述的精馏塔1内设置有填料段2和冷凝段3，其中，所述的填料段2设置在精馏塔1塔底中段位置处，所述的冷凝段3设置在精馏塔1的塔顶。并且本实施例所述的填料段2和冷凝段3之间设置有隔板4。所述的填料段2下端的精馏塔1的侧壁上设置有二氧化碳进气口5；所述的隔板4与填料段2之间的精馏塔1通过一输送管道6与精馏塔1塔顶连通，所述冷凝段3与隔板4之间的精馏塔1的侧壁上设置有液态二氧化碳回流口7，所述的隔板4与填料段2之间的精馏塔1的侧壁上设置有液态二氧化碳进口8，所述的液态二氧化碳回流口7与液态二氧化碳进口8通过相应的管道连通。而所述的填料段2下端的精馏塔1塔底上还设置有液态二氧化碳出口9。

优选的，本实施例所述的所述冷凝段3与隔板4之间的精馏塔1侧壁上还设置有不凝废气出口10。

优选的，本实施例所述的冷凝段3的精馏塔1的侧壁上还设置有冷凝液进口和冷凝液出口，本实施例所用的冷凝液为液氮。

优选的，所述的填料段2的填料为不锈钢规则填料，所述的不锈钢规则填料为不锈钢规整填料

工作原理：

气态的二氧化碳通过二氧化碳进气口5进入精馏塔1内，气态的二氧化碳通过填料段2筛选后进入隔板4与填料段2之间的精馏塔1内，然后通过输送管道6将气态的二氧化碳输送至精馏塔1塔顶，然后从上至下通过冷凝段3冷凝，冷凝后的液态二氧化碳通过液态二氧化碳回流口7与液态二氧化碳进口8进入隔板4与填料段2之间的精馏塔1内，然后向下经过填料段2通过液态二氧化碳出口9排除，而不凝的废气通过不凝废气出口10排除。

本实施例在不影响产品纯度的情况下，将精馏塔塔体的填料段2与冷凝段3通过中间的隔板4隔开，二氧化碳气体在填料段2通过外部的输送管道6流向精馏塔1的塔顶部，二氧化碳气体再向下通过冷凝段3，气体二氧化碳冷凝为液体二氧化碳，不凝废气在精馏塔1的填料段2与冷凝段3中段排出，形成一种自上而下的流向方式，由于气体与液体都是自上而下的方向流动，不凝气排出时不会把产品液体吹出，从而减少产品的损失，提高装置的的效率和降低其能耗比。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。