二氧化碳回收及分离系统的制作方法

1.本实用新型属于塑料制备技术领域，特别是涉及一种二氧化碳回收及分离系统。


背景技术：

2.随着经济的发展，人们对塑料制品的使用越来越多，塑料给人们生活带来了极大的便利，但塑料对环境也造成了较为严重的污染，有些塑料甚至几十年都不降解。随着科学技术的发展，现有一种利用二氧化碳
‑
环氧丙烷在催化剂的作用下聚合生成的可降解塑料。利用二氧化碳一环氧丙烷共聚物的完全生物降解特性，以代替非生物降解的普通塑料，可广泛应用于包装材料、餐饮用，日用杂品、一次性医疗材料、手术缝合等方面。现有的二氧化碳—环氧丙烷共聚物是通过将二氧化碳(co2)与环氧丙烷(po)置于合成反应釜中，控制釜体内的温度和压力，在催化剂的作用下直接进行反应合成。但是其原材料二氧化碳与环氧丙烷反应率只有1/3左右，反应之后剩余的原材料的回收利用就很有必要了。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳回收及分离系统，用于解决现有技术中制备可降解塑料时剩余二氧化碳原材料回收利用率低、浪费物料的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种二氧化碳回收及分离系统，包括压缩单元、缓冲单元、冷却单元、凝液单元、第一回收单元、冷凝单元及第二回收单元，所述压缩单元、缓冲单元及冷却单元通过输送管路顺次连接；所述冷却单元包括顺次连接的一级冷却器、二级冷却器和三级冷却器，所述一级冷却器、二级冷却器和三级冷却器的各自出口均与所述凝液单元的入口连接，所述凝液单元的出口与第一回收单元连接，用以回收环氧丙烷；所述三级冷却器还与所述冷凝单元及第二回收单元顺次连接，用以回收二氧化碳。
5.进一步，所述二氧化碳回收及分离系统还包括与所述第二回收单元的出口顺次连接的增压单元及气化单元，所述增压单元为增压泵，所述气化单元为水浴式气化器。
6.进一步，所述压缩单元包括至少两个二氧化碳压缩机。
7.进一步，所述缓冲单元为排气缓冲罐。
8.进一步，所述一级冷却器、二级冷却器和三级冷却器各自的冷却温度设定为从一级至三级逐渐降低。
9.进一步，所述一级冷却器、二级冷却器和三级冷却器均为水冷器。
10.进一步，所述凝液单元为用于收集液态环氧丙烷的凝液罐，所述第一回收单元为环氧丙烷存储罐。
11.进一步，所述第二回收单元包括至少两个用于存储液态二氧化碳的二氧化碳存储罐。
12.如上所述，本实用新型的二氧化碳回收及分离系统，具有以下有益效果：
13.本实用新型能够分别回收环氧丙烷及二氧化碳，从而降低原料成本以及减少温室气体排放，通过采取多种化工单元的优化组合，有效实现了环氧丙烷和二氧化碳的高回收率，且操作方便，工艺流程简单，降低能耗。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例提供的二氧化碳回收及分离系统示意图。
15.零件标号说明
16.100
‑
原料气；200
‑
供气点；
17.10
‑
压缩单元；20
‑
缓冲单元；30
‑
冷却单元；31
‑
一级冷却器；31a
‑
第一入口；31b
‑
第一流通出口；31c
‑
第一凝析出口；32
‑
二级冷却器；32a
‑
第二入口；32b
‑
第二流通出口；32c
‑
第二凝析出口；33
‑
三级冷却器；33a
‑
第三入口；33b
‑
第三流通出口；33c
‑
第三凝析出口；40
‑
凝液单元；50
‑
第一回收单元；60
‑
冷凝单元；70
‑
第二回收单元；80
‑
增压单元；90
‑
气化单元。
具体实施方式
18.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
19.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
20.请结合图1所示，本实用新型提供一种二氧化碳回收及分离系统，包括压缩单元10、缓冲单元20、冷却单元30、凝液单元40、第一回收单元50、冷凝单元60及第二回收单元70，所述压缩单元10、缓冲单元20及冷却单元30通过输送管路顺次连接；所述冷却单元30包括顺次连接的一级冷却器31、二级冷却器32和三级冷却器33，所述一级冷却器31、二级冷却器32和三级冷却器33的各自出口均与所述凝液单元40的入口连接，所述凝液单元40的出口与第一回收单元50连接，用以回收环氧丙烷；所述三级冷却器33还与所述冷凝单元60及第二回收单元70顺次连接，用以回收二氧化碳。
21.具体的，需要从二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物中分别分离出环氧丙烷和二氧化碳，并各自对其进行回收。其中，混合的原料气100(二氧化碳及环氧丙烷混合物)依次经过压缩单元10和缓冲单元20并进入冷却单元30。所述压缩单元10包括至少两个二氧化碳压缩机，对进入压缩单元10的原料气压缩，使其增压至1.6mpa～2.3mpa的范围。所述缓冲单元20为排气缓冲罐。本实施例中，混合的原料气100(0.01mpa)在经压缩单元10中的二氧化碳压缩机增压至2.3mpa后进入排气缓冲罐，通过排气缓冲罐起到对增压后原料气的缓冲作用，以减小气量脉动。
22.一级冷却器31具有第一入口31a、第一流通出口31b和第一凝析出口31c，二级冷却器32具有第二入口32a、第二流通出口32b和第二凝析出口32c，三级冷却器33具有第三入口
33a、第三流通出口33b和第三凝析出口33c，所述第一入口31a与缓冲单元20的出口连接，所述第一流通出口31b与第二入口32a连接，所述第二流通出口32b与第三入口33a连接，所述第三流通出口33b与冷凝单元60入口连接；所述第一凝析出口31c、第二凝析出口32c和第三凝析出口33c均与凝液单元40的入口连接，凝液单元40的出口与第一回收单元50连接。
23.并且，所述一级冷却器31、二级冷却器32和三级冷却器33各自的冷却温度设定为从一级至三级逐渐降低，设置三级冷却的方式，可利于节能增效。所述一级冷却器31、二级冷却器32和三级冷却器33均为水冷器。本实施例中，经排气缓冲罐后的混合气依次通入一级冷却器31、二级冷却器32和三级冷却器33，其中，一级冷却器31降温至40℃，二级冷却器32降温至12℃，三级冷却器33降温至
‑
5℃，由于环氧丙烷的饱和气压较低，在三个冷却器中均会析出部分液态环氧丙烷，将三个冷却器中凝析出的环氧丙烷汇总至凝液单元40并最终回收至第一回收单元50，从而实现环氧丙烷的回收。所述凝液单元40为用于收集液态环氧丙烷的凝液罐，所述第一回收单元50为环氧丙烷存储罐，便于后续工序环氧丙烷的再利用。
24.经过三层级别的冷却器处理后的气体进入冷凝单元60，由冷凝单元60再次对其降温使其液化即形成液态的二氧化碳，(本实施例中，冷凝单元60使进入其中的气体降温至
‑
20℃)，再由第二回收单元70对液态的二氧化碳进行回收贮存，从而实现二氧化碳的回收。本实施例中，所述第二回收单元70包括至少两个用于存储液态二氧化碳的二氧化碳存储罐，二氧化碳存储罐具有保冷和低温存储的作用。
25.并且，为了便于对回收二氧化碳的使用，所述二氧化碳回收及分离系统还包括与所述第二回收单元70的出口顺次连接的增压单元80及气化单元90，所述增压单元80为增压泵，所述气化单元90为水浴式气化器。通过增压单元80和气化单元90，实现对液态二氧化碳的气化，以便使用。具体的，在需要使用二氧化碳气体时，开启液态二氧化碳存储罐的出口阀门，利用增压泵将其压缩至6.05mpa后通入水浴式气化器，完成二氧化碳的气化过程并输至供气点200。通常可备用一个增压泵，以备使用。
26.综上，在本实用新型实施例提供的二氧化碳回收及分离系统中，能够分别回收环氧丙烷及二氧化碳，从而降低原料成本以及减少温室气体排放，通过采取多种化工单元的优化组合，有效实现了环氧丙烷和二氧化碳的高回收率，且操作方便，工艺流程简单，降低能耗。
27.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。