一种食品级二氧化碳高效提纯系统及其工艺的制作方法

1.本技术涉及cos氧化的技术领域，尤其是涉及一种食品级二氧化碳高效提纯系统及其工艺。


背景技术：

2.二氧化碳的混合气体中含有的cos需要经过氧化除去，cos在催化剂作用下，可以发生水解并生成硫化氢气体，催化剂常用碱金属或有机碱。
3.但由于混合气体中往往还会携带少量氧气，氧气的存在会使cos与催化剂上反应过程中，催化剂的碱基与氧气发生吸附反应，从而使碱基由于吸附被占据，使催化剂上的反应位点减少，导致催化剂活性降低。
4.而cos在除杂过程中通过与空气混合，其中夹带有少量氧气，直接让二氧化碳混合气体与催化剂接触，会使催化剂的反应位点减少，从而影响催化效率。


技术实现要素：

5.为了改善cos的反应催化剂在接触二氧化碳混合气体时由于与氧气反应导致反应位点减少的问题，本技术提供一种食品级二氧化碳高效提纯系统及其工艺。
6.本技术提供的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，采用如下的技术方案：一种食品级二氧化碳高效提纯系统，水解脱硫塔的顶壁内埋设有进气管路，其特征在于：所述进气管路内设有控温段及常温段，所述进气管路的控温段内固设有用于清除氧气的网格；所述网格下方悬吊装有铜金属的网袋；所述进气管路的管壁上设置有加热装置。
7.通过采用上述技术方案，高温情况下铜金属与氧气反应生成氧化铜，消耗cos混合气体中的氧气，使混合气体与cos催化剂接触时，其内部所含氧气量减少，因此催化剂在反应过程，大部分反应位点可用，提高催化过程的催化效率。
8.可选的，所述网袋的袋口固接有连接环；所述网格的内壁上开设有滑槽一；所述网格的所述滑槽一内沿所述网格长度方向滑动设置有限位杆；所述连接环的外壁上开设有可与所述限位杆插接的限位槽。
9.通过采用上述技术方案，由于网袋内的铜金属在反应一段时间后需要进行更换，通过限位杆与连接环的插接，使网袋与网格可拆卸连接，便于在cos气体通入的间歇时间内进行更换铜金属的作业。
10.可选的，所述网格底部开设有可与所述连接环插接的环槽；所述连接环的顶面嵌设固定有磁石，所述环槽顶面嵌设固定有金属片；所述限位杆远离所述连接环的端部固定有压缩弹簧，所述压缩弹簧远离所述限位杆的端部与所述滑槽一的内壁固接；所述连接环顶角开设有可与所述限位杆抵接的倒角。
11.通过采用上述技术方案，磁石和金属片吸附可以便于连接环与环槽的对位，自动完成后可以进行进一步的自动更换操作。
12.可选的，所述网袋下方设置有放置盒，所述放置盒内设置有若干个槽道；所述槽道内沿所述放置盒宽度方向滑动设置有移动盒；所述移动盒上开设有用于盛放更换后网袋的置换腔以及用于盛放更换前网袋的容纳腔。
13.通过采用上述技术方案，置换腔用于放置铜金属的网袋；容纳腔用于放置氧化铜的网袋，该网袋是网格上替换下的网袋；通过移动盒可以使置换腔和容纳腔交替出现在网格下方，以完成自动化的网袋更换作业。
14.可选的，所述槽道的内壁固定有电磁铁，所述移动盒侧壁固定有与所述电磁铁相吸附的磁吸片；所述槽道远离所述电磁铁的内壁上固定有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧与所述移动盒固接。
15.通过采用上述技术方案，通过电磁铁与磁吸片的吸附，可以使移动盒向靠近电磁铁方向移动；电磁铁断电后，拉伸弹簧可以使移动盒复位，从而自动化完成移动盒的移动操作，并使换腔和容纳腔交替出现在网格下方。
16.可选的，所述置换腔的底板内设置有沿竖向开设的滑槽二，并于所述滑槽二内设置有可沿竖向移动的压接片；所述压接片底部固定有复位弹簧一，所述复位弹簧一底端与所述滑槽二底面固接；所述压接片底部固定有开关动片，所述滑槽二底面固定有可与所述开关动片电接触的开关定片；所述开关动片与所述电磁铁电连接，所述开关定片与电源电连接。
17.通过采用上述技术方案，当网袋内的铜金属与氧气反应形成氧化铜后，网袋重量加重；当网袋内氧化铜所占含量超过预设的阈值后，开关动片向下移动时可与开关定片接触，从而使电磁铁通断，完成自动化判断网袋内氧化铜所占比例的操作。
18.可选的，所述滑槽二的两侧分别开设有滑槽三，所述滑槽三内设置有可沿所述移动盒宽度方向滑动的传动片一；所述压接片、所述传动片一的抵接面上分别开设有斜面一；所述滑槽三的顶面开设有滑槽四，所述滑槽四内沿所述移动盒高度方向滑动设置有可与所述传动片一抵接的传动片二；所述传动片二、所述传动片一分别于自身的抵接面上开设有斜面二；所述传动片一上固设有复位弹簧二，所述复位弹簧二用于为所述导向片一提供向靠近所述压接片一侧复位的弹力；所述传动片二的侧壁固定有复位弹簧三，所述复位弹簧三用于为所述传动片二提供向下复位的弹力。
19.通过采用上述技术方案，压接片在网袋的重量下下压后，通过传动作用使传动片二向上移动，传动片二向上移动可使限位杆移动，从而对网袋进行拆卸。
20.可选的，所述限位杆底面开设有可与所述传动片二顶端插接的传动槽；所述传动片二及所述传动槽的接触面分别开设有斜面三。
21.本技术提供的一种食品级二氧化碳高效提纯工艺，采用如下的技术方案：一种食品级二氧化碳高效提纯工艺，包括如下步骤：含二氧化碳的原料气压缩增压后，过滤除去固体杂质，之后进行加热脱硫；经过脱硫后的原料气水解形成cos；之后依次进行h2s及cos的催化氧化，分离液沫后得到精脱硫气。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.高温情况下铜金属与氧气反应生成氧化铜，消耗cos混合气体中的氧气，使混合气体与cos催化剂接触时，其内部所含氧气量减少，因此催化剂在反应过程，大部分反应位点可用，提高催化过程的催化效率；
2.置换腔用于放置铜金属的网袋；容纳腔用于放置氧化铜的网袋，该网袋是网格上替换下的网袋；通过移动盒可以使置换腔和容纳腔交替出现在网格下方，以完成自动化的网袋更换作业；3.当网袋内的铜金属与氧气反应形成氧化铜后，网袋重量加重；当网袋内氧化铜所占含量超过预设的阈值后，开关动片向下移动时可与开关定片接触，从而使电磁铁通断，完成自动化判断网袋内氧化铜所占比例的操作。
附图说明
23.图1是本技术实施例进气管路的剖视图。
24.图2是本技术实施例放置盒的结构示意图。
25.图3是本技术实施例网格的剖视图。
26.图4是本技术实施例网格的剖视图。
27.图5是本技术实施例进气管路的剖视图。
28.附图标记：1、复位弹簧三；11、网格；12、网袋；13、隔杆；14、滑槽二；15、压接片；16、复位弹簧一；17、滑槽三；18、传动片一；2、进气管路；21、控温段；22、常温段；23、滑槽四；24、传动片二；25、斜面二；26、导向片二；27、导向槽二；3、加热装置；31、斜面一；32、导向片一；33、导向槽一；34、复位弹簧二；35、抵板；36、通孔；37、传动槽；38、斜面三；4、挂钩组件；41、连接环；42、限位杆；43、限位槽；44、滑槽一；45、环槽；46、压缩弹簧；47、倒角；5、称重组件；51、放置盒；52、槽道；53、移动盒；54、电磁铁；55、拉伸弹簧；56、腔室；57、置换腔；58、容纳腔；6、存放仓；61、仓门；62、横板；63、气缸二；64、气缸三；65、开关定片。
具体实施方式
29.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种食品级二氧化碳高效提纯系统及其工艺。参照图1，食品级二氧化碳高效提纯系统包括水解脱硫塔。水解脱硫塔的顶壁内埋设有进气管路2。进气管路2内设有控温段21及常温段22，常温段22的长度大于控温段21的长度；进气管路2的控温段21内固设有用于清除待处理的混合气体内氧气的网格11。
31.为了除去混合气体中的氧气，在混合气体穿过进气管路2时，使混合气体与高温的网格11接触。并在网格11下方悬吊装有铜金属的网袋12。铜与氧气在加热情况下反应会生成氧化铜。在进气管路2的管壁上设置加热装置3，如加热片，使网格11附近的温度达到150-200℃，氧气通过网格11后会与网袋12内的铜金属发生反应，从而除去混合气体中的氧气。
32.本实施例中，参照图2，网格11为长框型结构。网格11内沿自身长度方向固定有三个隔杆13。三个隔杆13将网格11分割为四个独立的方形孔；网袋12悬吊于方形孔下方，网袋12与网格11之间设置有悬吊网袋12的挂钩组件4。挂钩组件4包括与网袋12袋口边缘固接的连接环41以及沿网格11长度方向滑动设置于网格11内的限位杆42。网格11底部开设有可与连接环41插接的环槽45；连接环41的顶面嵌设固定有磁石，同时环槽45顶面嵌设金属片，便于连接环41与网格11连接时进行对位。连接环41的外壁上开设有可与限位杆42插接的限位槽43，限位杆42弹出并与限位槽43插接后，可为连接环41提供支撑作用。网格11的内壁上开设有用于容纳限位杆42的滑槽一44。
33.参照图2及图3，限位杆42远离连接环41的端部固定有压缩弹簧46，压缩弹簧46远离限位杆42的端部与滑槽一44的内壁固接。连接环41顶端边缘位置开设有可与限位杆42抵接的倒角47。安装连接环41时，连接环41上移过程中，通过与限位杆42端部抵接可推动限位杆42缩入滑槽一44内。
34.参照图1及图2，网格11下方设置有用于更换网袋12的称重组件5。称重组件5设置于进气管路2的常温段22内。网格11处于高温工作环境时，称重组件5收缩进入进气管路2的管壁内。称重组件5包括用于盛放网袋12的放置盒51，放置盒51内设置有若干个隔板将放置盒51内的空间分割为若干个条形的槽道52，每个槽道52内沿放置盒51宽度方向滑动设置有移动盒53。槽道52与隔板相邻的内壁固定有电磁铁54，移动盒53侧壁固定有与电磁铁54相吸附的磁吸片；通过电磁铁54与磁吸片的吸附作用牵引移动盒53移动。槽道52远离电磁铁54的内壁上固定有拉伸弹簧55，拉伸弹簧55与移动盒53连接，用于驱动移动盒53复位。
35.参照图2，移动盒53上开设有两个腔室56，分别用于容纳更换后的网袋12以及更换前的网袋12。移动盒53通过自身的移动使对应的腔室56位于网袋12下方，再通过放置盒51沿竖向的移动，完成网袋12的更换。两个腔室56分别为用于盛放更换后网袋12的置换腔57以及用于盛放更换前网袋12的容纳腔58。
36.参照图1，置换腔57的底板内设置有沿竖向开设的滑槽二14，并于滑槽二14内设置有可沿竖向移动的压接片15。压接片15底部固定有复位弹簧一16，复位弹簧一16底端与滑槽二14底面固接。滑槽二14的两侧分别开设有滑槽三17，滑槽三17内设置有可沿移动盒53宽度方向滑动的传动片一18。压接片15、传动片一18的抵接面上分别开设有斜面一31，斜面一31开设于压接片15的底角位置以及传动片一18的顶角位置，用于在压接片15向下移动时推动传动片一18向远离压接片15的方向移动。传动片一18的顶面或底面固设有用于为压接片15提供导向作用的导向片一32，滑槽三17的顶面或底面开设有用于容纳导向片一32的导向槽一33；导向槽一33内固设有复位弹簧二34，复位弹簧二34端部与导向片一32固接，用于为导向片一32提供向靠近压接片15复位的弹力。压接片15底部固定有开关动片，滑槽二14底面固定有可与开关动片电接触的开关定片65。开关动片与电磁铁54电连接，开关定片65与电源电连接。网袋12下落至压接片15上，会使压接片15完全克服复位弹簧一16提供的弹力，并使电磁铁54通电；用于辨识网袋12是否被拆卸，网袋12拆卸后需要通过电磁铁54驱动移动盒53移动，使置换腔57离开网格11下方，置换腔57带离的是更换后的网袋12，网袋12内盛放的氧化铜；并使容纳腔58移动至网格11下方，容纳腔58内盛放有待更换的网袋12，网袋12内放置有铜金属。
37.参照图4，滑槽三17的顶面开设有滑槽四23，本实施例中，滑槽四23设置于滑槽三17远离滑槽二14端口处的顶部，滑槽四23内沿移动盒53高度方向滑动设置有可与传动片一18抵接的传动片二24。传动片二24、传动片一18分别于自身的抵接面上开设有斜面二25；斜面二25分别位于传动片一18的顶面以及传动片二24靠近压接片15一侧。传动片二24的侧壁固定有用于为传动片二24提供竖向导向的导向片二26，滑槽四23的内壁开设有用于容纳导向片二26的导向槽二27。滑槽四23贯穿移动盒53顶面。导向槽二27内固定有复位弹簧三1，复位弹簧三1端部与导向片二26固接，用于为传动片二24提供向下复位的弹力。
38.参照图4，压接片15顶面固定有抵板35，置换腔57底面开设有用于容纳抵板35的通孔36。移动盒53上移过程中，抵板35与网袋12接触后会使压接片15克服复位弹簧一16的作
用下降。由于铜金属氧化成氧化铜后重量变重，抵板35与网袋12接触后，网袋12自身重力所带来的弹簧形变是由氧化铜的转变量决定的，当网袋12内存在大量氧化铜时，抵板35会向下移动至与传动片一18抵接，并推动传动片二24移动。
39.参照图4，限位杆42底面开设有可与传动片二24顶端插接的传动槽37。传动片二24顶端与传动槽37远离连接环41的侧壁存在接触面，传动片二24及传动槽37的接触面分别开设有斜面三38。传动片二24向上移动可通过斜面三38推动向远离连接环41的方向移动，用于使传动片二24与连接环41分离。
40.参照图5，网格11过滤氧气时，由于管路内需要设置高温环境，因此将放置盒51收入常温段22的管壁内。常温段22的管壁上开设有用于容纳放置盒51的存放仓6。存放仓6的仓口沿竖向滑动设置有仓门61，用于分隔存放仓6与外部环境。存放仓6内沿竖向滑动设置有横板62，横板62上固设有气缸二63，气缸二63的液压杆与放置盒51固接，用于驱动放置盒51进行水平方向的移动。存放仓6内还设有气缸三64，气缸三64的液压杆与横板62底面固接，用于驱动横板62及放置盒51沿竖向移动。
41.一种食品级二氧化碳高效提纯工艺，包括如下步骤：s1.含二氧化碳的原料气经过压缩机的压缩增压后，进入过滤管过滤除去固体杂质，之后输送至脱硫加热器加热脱硫；再将原料气输入至水解脱硫塔中水解cos，得到水解原料气。
42.s2.将水解原料气输入至精脱硫塔中进行h2s的催化氧化，之后通过cos催化氧化层进行cos催化氧化,最后经液沫分离器分离液沫后得到精脱硫气。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种食品级二氧化碳高效提纯系统，水解脱硫塔的顶壁内埋设有进气管路（2），其特征在于：所述进气管路（2）内设有控温段（21）及常温段（22），所述进气管路（2）的控温段（21）内固设有用于清除氧气的网格（11）；所述网格（11）下方悬吊装有铜金属的网袋（12）；所述进气管路（2）的管壁上设置有加热装置（3）。2.根据权利要求1所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述网袋（12）的袋口固接有连接环（41）；所述网格（11）的内壁上开设有滑槽一（44）；所述网格（11）的所述滑槽一（44）内沿所述网格（11）长度方向滑动设置有限位杆（42）；所述连接环（41）的外壁上开设有可与所述限位杆（42）插接的限位槽（43）。3.根据权利要求2所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述网格（11）底部开设有可与所述连接环（41）插接的环槽（45）；所述连接环（41）的顶面嵌设固定有磁石，所述环槽（45）顶面嵌设固定有金属片；所述限位杆（42）远离所述连接环（41）的端部固定有压缩弹簧（46），所述压缩弹簧（46）远离所述限位杆（42）的端部与所述滑槽一（44）的内壁固接；所述连接环（41）顶角开设有可与所述限位杆（42）抵接的倒角（47）。4.根据权利要求1所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述网袋（12）下方设置有放置盒（51），所述放置盒（51）内设置有若干个槽道（52）；所述槽道（52）内沿所述放置盒（51）宽度方向滑动设置有移动盒（53）；所述移动盒（53）上开设有用于盛放更换后网袋（12）的置换腔（57）以及用于盛放更换前网袋（12）的容纳腔（58）。5.根据权利要求4所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述槽道（52）的内壁固定有电磁铁（54），所述移动盒（53）侧壁固定有与所述电磁铁（54）相吸附的磁吸片；所述槽道（52）远离所述电磁铁（54）的内壁上固定有拉伸弹簧（55），所述拉伸弹簧（55）与所述移动盒（53）固接。6.根据权利要求5所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述置换腔（57）的底板内设置有沿竖向开设的滑槽二（14），并于所述滑槽二（14）内设置有可沿竖向移动的压接片（15）；所述压接片（15）底部固定有复位弹簧一（16），所述复位弹簧一（16）底端与所述滑槽二（14）底面固接；所述压接片（15）底部固定有开关动片，所述滑槽二（14）底面固定有可与所述开关动片电接触的开关定片（65）；所述开关动片与所述电磁铁（54）电连接，所述开关定片（65）与电源电连接。7.根据权利要求6所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述滑槽二（14）的两侧分别开设有滑槽三（17），所述滑槽三（17）内设置有可沿所述移动盒（53）宽度方向滑动的传动片一（18）；所述压接片（15）、所述传动片一（18）的抵接面上分别开设有斜面一（31）；所述滑槽三（17）的顶面开设有滑槽四（23），所述滑槽四（23）内沿所述移动盒（53）高度方向滑动设置有可与所述传动片一（18）抵接的传动片二（24）；所述传动片二（24）、所述传动片一（18）分别于自身的抵接面上开设有斜面二（25）；所述传动片一（18）上固设有复位弹簧二（34），所述复位弹簧二（34）用于为所述导向片一（32）提供向靠近所述压接片（15）一侧复位的弹力；所述传动片二（24）的侧壁固定有复位弹簧三（1），所述复位弹簧三（1）用于为所述传动片二（24）提供向下复位的弹力。8.根据权利要求7所述的一种食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：所述限位杆（42）底面开设有可与所述传动片二（24）顶端插接的传动槽（37）；所述传动片二（24）及所述传动槽（37）的接触面分别开设有斜面三（38）。
9.一种根据权利要求1-8任一所述的食品级二氧化碳高效提纯系统，其特征在于：含二氧化碳的原料气压缩增压后，过滤除去固体杂质，之后进行加热脱硫；经过脱硫后的原料气水解形成cos；之后依次进行h2s及cos的催化氧化，分离液沫后得到精脱硫气。

技术总结
本申请涉及一种食品级二氧化碳高效提纯系统及其工艺，属于COS氧化的技术领域，水解脱硫塔的顶壁内埋设有进气管路，所述进气管路内设有控温段及常温段，所述进气管路的控温段内固设有用于清除氧气的网格；所述网格下方悬吊装有铜金属的网袋；所述进气管路的管壁上设置有加热装置。食品级二氧化碳高效提纯工艺，包括如下步骤：含二氧化碳的原料气压缩增压后，过滤除去固体杂质，之后进行加热脱硫；经过脱硫后的原料气水解形成COS；之后依次进行H2S及COS的催化氧化，分离液沫后得到精脱硫气。本申请具有除去COS中所含氧气的效果。请具有除去COS中所含氧气的效果。请具有除去COS中所含氧气的效果。


技术研发人员：李凯迪
受保护的技术使用者：深圳高发气体股份有限公司
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/9/19