Установка високого тиску для виробництва високотемпературного рідкого діоксиду вуглецю

Установка високого тиску для виробництва високотемпературного рідкого діоксиду вуглецю, що містить сполучені між собою системою технологічних тр убопроводів чотириступеневий поршневий компресор високого тиску, конденсатор і 3 21691 зифікації рідкого діоксиду вуглецю, який попередньо стискається в насосі. Питомі витрати енергії на компримування діоксиду вуглецю в компресорі та насосі, а також на його газифікацію, становлять 0,16кВт·годину/кг діоксиду вуглецю. Найближчий аналог і установка, що заявляється, мають такі спільні вузли і елементи: - чотириступеневий поршневий компресор високого тиску; - конденсатор; - резервуар для зберігання рідкого діоксиду вуглецю. Але недоліками найближчого аналога є великі питомі витрати енергії, пов'язані з компримуванням діоксиду вуглецю до тиску 15МПа та його газифікація в електропідігрівнику установки. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача розробити установку високого тиску для виробництва високотемпературного рідкого діоксиду вуглецю, в якій шляхом введення додаткових вузлів, а також за рахунок зміни схеми сполучення відомих і нових елементів і вузлів установки забезпечити зниження питомих витрат на виробництво компримованого діоксиду вуглецю високого тиску. Поставлена задача вирішена в установці високого тиску для виробництва високотемпературного рідкого діоксиду вуглецю, що містить сполучені між собою системою технологічних трубопроводів чотириступеневий поршневий компресор високого тиску, конденсатор і резервуар для зберігання рідкого діоксиду вуглецю тим, що вона додатково містить скрубер, насос і регенеративний теплообмінник, при цьому вихід скрубера сполучений з входом чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску, ви хід якого сполучений з входом конденсатора, вихід якого сполучений з входом резервуара для зберігання рідкого діоксиду вуглецю, перший вихід якого через дросельний вентиль сполучений з чотириступінчатим поршневим компресором високого тиску, а другий вихід через насос сполучений з першим входом регенеративного теплообмінника, який з'єднаний з холодильником чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску. Заявлений технічний результат досягається, в основному, за рахунок включення до установки високого тиску для виробництва високотемпературного рідкого діоксиду вуглецю замість електропідігрівника регенеративного теплообмінника, який термічно пов'язаний з холодильником поршневого компресора, куди надходить компримований діоксид вуглецю при температурі 130-140ºС після кожної ступені стиску чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску. За рахунок використання теплоти компримованого діоксиду вуглецю в регенеративному теплообміннику відбувається газифікація рідкого діоксиду вуглецю, стислого насосом до тиску 15МПа. Схема заявленої установки зображена на кресленні (Фіг.). Установка високого тиску для виробництва високотемпературного рідкого діоксиду вуглецю містить сполучені між собою скрубер 1, чотириступеневий поршневий компресор високого тиску 2, 4 холодильник З, конденсатор 4, резервуар для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5, дросельний вентиль 6, насос 7 і регенеративний теплообмінник 8. Перелічені вузли та елементи сполучені між собою за такою технологічною схемою. Вихід скрубера 1 сполучений з входом чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску 2. Вихід чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску 2 сполучений з входом конденсатора 4, вихід якого сполучений з входом резервуара для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5. Перший вихід резервуара для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5 через дросельний вентиль 6 сполучений з чотириступінчатим поршневим компресором високого тиску 2. Другий вихід резервуара для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5 через насос 7 сполучений з першим входом регенеративного теплообмінника 8, який з'єднаний з холодильником 3 чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску 2. Працює установка таким чином. Газоподібний діоксид вуглецю попередньо охолоджується і відмивається у скрубері 1 насадкового типу за рахунок циркуляції в ньому холодної води і подається в першу ступінь чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску 2. В чотириступінчатому поршневому компресорі високого тиску 2 здійснюється послідовне компримування рідкого діоксиду вуглецю у всіх чотирьох ступенях стиску і його охолодження в холодильнику 3. Після компримування до тиску 7 МПа рідкий діоксид вуглецю конденсується при температурі навколишнього середовища в конденсаторі 4 і збирається в резервуар для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5. При цьому пари діоксиду вуглецю, що утворилися в резервуарі для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5 дроселюються через дросельний вентиль 6 і направляються на всмоктування в першу ступінь чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску 2. Таким чином, забезпечується коефіцієнт зрідження діоксиду вуглецю майже на 100% при тиску його конденсації 7МПа та рівномірні вагові витрати рідкого діоксиду вуглецю по всіх ступенях стиску. Рідкий діоксид вуглецю з резервуару для зберігання рідкого діоксиду вуглецю 5 при тиску 7МПа компримується насосом 7 до тиску 15МПа і подається в регенеративний теплообмінник 8 для його газифікації і використання у виробництві карбаміду. Газифікація рідкого діоксиду вуглецю високого тиску здійснюється за рахунок теплоти компримування газоподібного діоксиду вуглецю в чотириступінчатому поршневому компресорі високого тиску 2, яка передається гарячою водою, що циркулює між регенеративним теплообмінником 8 і холодильником 3 чотириступінчатого поршневого компресора високого тиску 2. Реалізуючи компримування і газифікацію рідкого діоксиду вуглецю за запропонованою схемою, можна знизити питомі витрати електроенергії на 20% за рахунок заміни електропідігрівника регенеративним теплообмінником. Це в числовому вираженні складе 0,11кВт·годину/кг проти витрат 0,16кВт·годину/кг в установці за Найближчий ана 5 21691 логом. Надійність запропонованої установки підтверджується ще й тим, що в ній використовується насос з малою ступеню стиску (ступінь стиску дорівнює 2,14) для компримування рідкого діоксиду вуглецю до тиску 15МПа. При подачі рідкого діоксиду вуглецю з тиском 15МПа в кількості 45т/годину до колони синтезу карбаміду заоща Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 6 джується 1,2МВт/годин електроенергії на його компримування та газифікацію за рахунок використання регенеративного теплообміну замість електропідігрівання, що при постійній експлуатації установки протягом одного року дозволить заощадити більше 10,5ГВт електроенергії. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601