高纯二氧化碳提纯设备技术领域
本发明属于气体提纯技术领域，特指一种高纯二氧化碳提纯设备。
背景技术
目前市场上二氧化碳均为工业级、食用级二氧化碳，纯度最高为3个9，无法满足电
子、医疗行业对高纯二氧化碳的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯二氧化碳提纯设备，通过高纯二氧化碳催化氧化吸
附精馏技术，将工业级二氧化碳经过催化吸附，脱除氧、氮、氢、一氧化碳、烃类物质，经低温
冷冻后进行精馏提纯，得到高纯液体二氧化碳。
本发明的目的是这样实现的：一种高纯二氧化碳提纯设备，包括连接二氧化碳储
罐的二氧化碳提纯通道，其特征在于：二氧化碳提纯通道依次经过液化器、催化床、吸附床、
预冷器，最后连接精馏塔中部，精馏塔的底部设置有提纯后的二氧化碳的排出管道，精馏塔
上部设有内部通有低温氮气的制冷通道，制冷通道的输出端经过液化器，精馏塔顶部设有
排空通道，排空通道经过预冷器。
优选的，所述二氧化碳提纯通道经过预冷器后再次经过液化器，最后连接精馏塔。
优选的，所述精馏塔底部设有再沸器，排出管道上设有取样阀。
优选的，所述二氧化碳提纯通道经过换热器、电加热器后再通向催化床入口；二氧
化碳提纯通道从催化床出口出来后再次经过换热器，然后经过冷却器，最后通向吸附床。
优选的，所述吸附床与预冷器之间设有精密过滤器。
优选的，所述吸附床有四个，四个吸附床通过管道及阀门连接成相互串联连接或
相互并联连接的多次吸附床组。
优选的，所述二氧化碳提纯通道上设有流量计。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、二氧化碳经过催化床、吸附床、精馏塔进行提纯，生产出5个9以上(即99.999％)
的高纯二氧化碳；
2、精馏塔顶部由原先的冷冻机替换成现在低温氮气制冷通道，低温氮气可以由液
氮储罐的顶部排出口获取，实现资源充分利用，降低耗能；
3、制冷通道经过液化器，排空通道经过预冷器，剩余冷量得以回收。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
附图说明：1、提纯通道；2、制冷通道；3、排空通道；4、液化器；5、预冷器；6、电加热
器；7、排出管道。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1：
一种高纯二氧化碳提纯设备，包括连接二氧化碳储罐的二氧化碳提纯通道1，二氧
化碳提纯通道1依次经过液化器4、催化床、四个吸附床(四个吸附床通过管道及阀门连接成
相互串联连接或相互并联连接的多次吸附床组)、精密过滤器、预冷器5，最后连接精馏塔中
部，精馏塔上部设有内部通有低温氮气的制冷通道2，制冷通道2的输出端经过液化器4，精
馏塔顶部设有排空通道3，排空通道3经过预冷器5。精馏塔底部设有再沸器，再沸器底部连
有排出管道7，排出管道7上设有取样阀。
其中，二氧化碳提纯通道1经过预冷器5后再次经过液化器4，最后连接精馏塔；二
氧化碳提纯通道1经过换热器、电加热器6后再通向催化床入口；二氧化碳提纯通道1从催化
床出口出来后再次经过换热器，然后经过冷却器，最后通向吸附床。
上述方案的工作原理如下：
1、二氧化碳提纯通道1连接纯度较低的二氧化碳储罐，提纯通道1先经过液化器4
实现热交换，升高二氧化碳气体温度；
2、催化反应：提纯通道1经过换热器、电加热器6使得内部气体再次升温，以满足催
化反应条件，从催化床出来后高温气体重新由提纯通道1流回至换热器，将热量回收，最后
经过冷却器降温；
3、吸附：提纯通道1经过四个吸附床，将杂质逐步吸附，再通过精密过滤器过滤杂
质；
4、预冷器5和液化器4将经过催化作用和吸附作用的二氧化碳气体逐级降温至液
化，最后流入精馏塔，在液化器4上还可以单独通一条低温氮气管道，以补充二氧化碳气体
液化所需冷量；
5、精馏塔底部的再沸器将液态二氧化碳加热至气态上升，精馏塔顶部的制冷通道
2则将上升的二氧化碳气体冷凝液化，沸点较低的杂质则以气态从精馏塔顶部排出，并经过
预冷器5将冷量回收。
6、再沸器底部排出管道7上的取样阀检测二氧化碳纯度，如满足要求，则打开排出
管道7上的阀门，连接产品储罐。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依
本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。