一种环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置及方法

技术领域

本发明属于杀菌气体生产技术领域，特别涉及一种环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置及方法。

背景技术

环氧乙烷C

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置及方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置，包括环氧乙烷储罐以及液体二氧化碳储槽，所述环氧乙烷储罐的出口和液体二氧化碳储槽的出口分别与用于配置不同比例的混合杀菌气充装单元相连；所述环氧乙烷储罐的内部设有用于对环氧乙烷进行冷却的换热单元，液体二氧化碳储槽的出口还通过换热单元与环氧乙烷储罐的稳压口相连。

本发明是针对环氧乙烷自身所存在的缺陷通过采用向其内加入液相的二氧化碳进行稀释混合，以达到降低易燃易爆性并实现便于运输的目的，通过将液相的二氧化碳充装至混合杀菌气充装单元中，使杀菌气体不仅能够实现对充装液相二氧化碳的量进行精准控制的目的，实现精准控制环氧乙烷与二氧化碳的比例，同时在实际使用中能够有助于环氧乙烷的扩散从而起到杀菌气体增效的作用；进一步地，本发明采用液相二氧化碳为环氧乙烷储罐内换热单元的换热介质，以达到保证环氧乙烷储罐处于合理的温度范围内，同时通过将换热后的换热介质作为环氧乙烷储罐的增压保护气体，在有利于保证环氧乙烷储罐处于合理压力的情况下以及避免出现易燃易爆的缺陷，和避免最终杀菌产品气中引入杂质气体的特点；上述装置使充装后的杀菌气不仅能够解决环氧乙烷自身的性质缺陷，避免出现易燃易爆的问题，还能够实现便于运输的目的，同时保证了产品中各原料气的比例，并巧妙的通过液体二氧化碳维持环氧乙烷储罐的温度，并使换热后的二氧化碳气体作为稳定环氧乙烷储罐压力的保护气，从而避免杀菌产品气中出现杂质气体而出现不符合行业标准YY/T 0822—2011的缺陷。

优选的，所述液体二氧化碳储槽的出口处设有第一四通，第一四通的第二端通过第一阀门与设在环氧乙烷储罐内换热单元的进口相连，换热单元的出口通过第二阀门和第三阀门与稳压口相连，环氧乙烷储罐的顶部设有环氧乙烷回收单元。

优选的，所述环氧乙烷回收单元包括与环氧乙烷储罐顶部气体出口相连的环氧乙烷回收罐，环氧乙烷回收罐的内部设有回收换热件；环氧乙烷回收罐的顶部气体出口与尾气处理装置相连，环氧乙烷回收罐的下部回流管道与环氧乙烷储罐的回流液口相连；所述环氧乙烷储罐顶部气体出口和环氧乙烷回收罐之间设有放空阀门。

优选的，所述第二阀门和第三阀门之间设有第二四通；所述第一四通的第三端通过第六阀门与回收换热件的进口相连，回收换热件的出口通过第七阀门与第二四通的第三端相连；所述的换热单元和回收换热件均为换热盘管。

有益效果：本发明中所述的液体二氧化碳储槽中的液体二氧化碳在本发明中可作为充装杀菌产品气的原料气之一，可以作为调节环氧乙烷储罐内部温度的换热介质，可以作为稳定环氧乙烷储罐内部压力的增压保护气体以及改变环氧乙烷储罐和最终产品中环氧乙烷易燃易爆的性质，还能够作为回收换热件中的换热介质，用于降低环氧乙烷回收罐中的温度，以达到对环氧乙烷进行回收的目的；本发明中所述的换热单元和回收换热件可以为常规的换热设备，优选的为换热盘管，进一步优选的为带翅片的换热盘管，以达到提高换热效果的特点。

优选的，所述第二四通的第四端通过第四阀门与二氧化碳气相系统管网相连。本发明中还要求保护了使上述作为换热介质中的二氧化碳气体回收至二氧化碳气相系统管网，以实现对二氧化碳充分利用的特点。

优选的，所述第一四通的第四端通过二氧化碳低温液体泵和第五阀门与混合杀菌气充装单元相连。

优选的，所述混合杀菌气充装单元包括至少一个混合杀菌气充装部，混合杀菌气充装部包括混合杀菌气气瓶，混合杀菌气气瓶的进口与充装汇流排的出口相连，充装汇流排的第一进口通过第一充装排阀门和出口阀门与环氧乙烷储罐的出口相连，充装汇流排的第二进口与通过第二充装排阀门与第五阀门的出口相连。

本发明还包括PLC控制系统，PLC控制系统的信号输入端分别与储罐温度传感器、储罐压力传感器、回收罐温度传感器、充装管线压力变送器以及电子地秤相连；PLC控制系统的信号输出端分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、放空阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第一充装排阀门以及第二充装排阀门相连；所述储罐温度传感器和储罐压力传感器分别与环氧乙烷储罐相连；所述回收罐温度传感器与环氧乙烷回收罐相连；所述充装管线压力变送器设置在第五阀门和第二充装排阀门之间的二氧化碳充装管道上；所述电子地秤设置在混合杀菌气气瓶的底部。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法以及充装方法；

a、环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器和储罐压力传感器实时监测环氧乙烷储罐内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统中；

步骤2：当储罐温度传感器中检测的温度数据超出预设阈值时，PLC控制系统控制第一阀门和第二阀门的开度，使液体二氧化碳储槽中的液体二氧化碳通过第一阀门进入换热单元中与环氧乙烷储罐中的环氧乙烷进行换热，使储罐温度传感器中检测的温度数据回到预设阈值中；

步骤3：当储罐压力传感器中检测的压力数据高于压力预设阈值时，PLC控制系统控制放空阀门打开，使环氧乙烷储罐中的气体通过放空阀门进入环氧乙烷回收罐内泄压；

步骤4：回收罐温度传感器实时检测环氧乙烷回收罐内的温度，并将温度数据传输至PLC控制系统中，PLC控制系统通过调节第六阀门和第七阀门的开度，来控制回收换热件的温度，从而使环氧乙烷回收罐内的温度控制在-10℃～0℃内；步骤3中的泄压气体进入环氧乙烷回收罐中冷却后，冷却后的液相为环氧乙烷，液相通过回流液口进入到环氧乙烷储罐中，冷却后的气相由环氧乙烷回收罐的顶部气相出口进入尾气处理装置中进行处理；

步骤5：当储罐压力传感器中检测的压力数据低于压力预设阈值时，且同时步骤2中液体二氧化碳储槽中的液体二氧化碳进入换热单元换热时，PLC控制系统控制第四阀门关闭、第二阀门和第三阀门打开，使换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐的增压气体，进入环氧乙烷储罐内并使储罐压力传感器中检测的压力数据处于预设阈值；

步骤6：当储罐压力传感器中检测的压力数据低于压力预设阈值时，且同时步骤4中液体二氧化碳储槽中的液体二氧化碳进入回收换热件时，PLC控制系统控制第四阀门关闭，第七阀门和第三阀门打开，使换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐的增压气体，进入环氧乙烷储罐内并使储罐压力传感器中检测的压力数据处于预设阈值；

步骤7：当储罐压力传感器中检测的压力数据低于压力预设阈值时，且未使用换热单元换热时，PLC控制系统控制第二阀门和第七阀门关闭，第四阀门和第三阀门打开，二氧化碳气相系统管网中的二氧化碳作为环氧乙烷储罐的增压气体，进入环氧乙烷储罐内并使储罐压力传感器中检测的压力数据处于预设阈值；

步骤8：当储罐压力传感器中检测的压力数据处于压力预设阈值时，步骤2中通过第二阀门的二氧化碳和/或步骤4中通过第七阀门的二氧化碳通过第四阀门进入二氧化碳气相系统管网中，供其他用气工段使用；

b、充装方法用于环氧乙烷与二氧化碳的不同比例充装，包括如下步骤：

步骤1：环氧乙烷储罐中的环氧乙烷通过出口阀门、第一充装排阀门和充装汇流排进入混合杀菌气气瓶内；

步骤2：在步骤1中环氧乙烷储罐对混合杀菌气气瓶进行充装的过程中，电子地秤对混合杀菌气气瓶进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统中，当环氧乙烷充装重量达到预定值时，PLC控制系统控制与该混合杀菌气气瓶相对应的第一充装排阀门关闭；

步骤3：当环氧乙烷充装完毕后，打开第五阀门和第二充装排阀门，并开启二氧化碳低温液体泵；液体二氧化碳储槽内的液体二氧化碳通过第一三通的第三端、二氧化碳低温液体泵、第五阀门、第二充装排阀门和充装汇流排进入混合杀菌气气瓶中；

步骤4：充装管线压力变送器实时检测二氧化碳充装管道内的压力，当二氧化碳充装管道内的压力＜15MPa时，液体二氧化碳储槽内的液体二氧化碳正常充装入混合杀菌气气瓶中；当二氧化碳充装管道内的压力≥15MPa时，PLC控制系统控制第五阀门关闭，二氧化碳低温液体泵的液相二氧化碳打回流自循环保护液体泵泵体；

步骤5：在液体二氧化碳正常充装的过程中，电子地秤对混合杀菌气气瓶进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统中，当液体二氧化碳充装重量达到预定值时，PLC控制系统控制与该混合杀菌气气瓶相对应的第二充装排阀门关闭。

优选的，述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa；所述充装方法中环氧乙烷与二氧化碳的重量比为10～95：90～5。

本发明中的方法包含了环氧乙烷存储方法以及充装方法，其中存储方法以能够实现环氧乙烷的安全存储为基准，在此基准上以达到对二氧化碳进行充分利用为特点，具体的说，以液相二氧化碳为换热单元和回收换热件的换热介质，在实现对环氧乙烷储罐和环氧乙烷回收罐的温度进行调节，以保证环氧乙烷储罐中的环氧乙烷能够处于长期安全存贮的状态和实现对外逸至环氧乙烷回收罐中的环氧乙烷进行充分回收的目的，在此基础上，通过换热后的换热介质可以作为环氧乙烷储罐的增压保护气体，以达到稳定环氧乙烷储罐压力的特点，上述过程中能够充分的利用二氧化碳对环氧乙烷的安全存贮奠定条件，并且实现对环氧乙烷的回收和对二氧化碳实现再利用；本发明中的二氧化碳管网可作为对作为换热介质后二氧化碳的暂存，其不仅可以满足其它需要二氧化碳工序的使用，还能够在换热介质气量不足时作为增压保护气体的补充；本发明中充装方法是在保证安全充装的前提下通过实现控制环氧乙烷和二氧化碳重量比的目的，该目的的实现是在符合行业标准的前提下，降低环氧乙烷易燃易爆的特性，同时在增强杀菌效果的基础上实现长途运输的目的；同时上述两种方法的结合，能够减少环氧乙烷的损耗，同时避免有杂质气体进入杀菌产品气中，而影响杀菌效果或不符合行业标准的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的控制原理框图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明为一种环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置及方法，其中装置部分包括环氧乙烷储罐1以及液体二氧化碳储槽2，所述环氧乙烷储罐1的出口和液体二氧化碳储槽2的出口分别与用于配置不同比例的混合杀菌气充装单元相连；所述环氧乙烷储罐1的内部设有用于对环氧乙烷进行冷却的换热单元19，液体二氧化碳储槽2的出口还通过换热单元与环氧乙烷储罐1的稳压口4相连。本发明中包含了针对于环氧乙烷的存储系统以及充装系统，以存储系统来说，本发明采用的为以液相二氧化碳为换热介质通过环氧乙烷储罐1中的换热单元与环氧乙烷进行换热，并使换热后的换热介质作为作为增压保护气体进入环氧乙烷储罐1中，从而保证环氧乙烷储罐1内部的温度和压力处于预期安全阈值内，达到长期安全存贮环氧乙烷的目的；上述过程通过对液相二氧化碳的充分利用，以达到节约成本以及避免最终产品气中引入杂质气体的目的；具体的说，以环氧乙烷储罐1内的压力为0.6～0.8MPa，温度为-10～10℃为例；0.8MPa的二氧化碳气沸点约-43℃，此状态下换热后能够使液相二氧化碳成为气相二氧化碳，即本发明以环氧乙烷储罐1的压力和温度为基础，结合液相二氧化碳自身的性质，在无需设置增压装置的前提下能够实现对液相二氧化碳的充分利用；另外，本发明中的充装系统内填充的二氧化碳为液相，其区别与传统充装形式中采用气相充装的方式，通过采用充装液相二氧化碳能够精准控制充装重量，以实现环氧乙烷与二氧化碳的比例准确，不仅能够使杀菌产品气符合行业标准，还能够提高杀菌气的杀菌效果；进一步地，本发明使用液相二氧化碳能够克服气相二氧化碳充装过程中升温导致气相充装压力过高而导致的能耗高的缺陷；具体的说，理想气体状态方程PV＝nRT，随着充装过程中气瓶中气体温度过高，同重量下压力升高，液相二氧化碳充装为密相输送，普通低温液体泵即可，占地小能耗低，同时气瓶中液相二氧化碳部分气化的相变吸热可弥补温度的升高，温升较少压力升高较少，从而达到降低能耗的目的。

进一步地，所述液体二氧化碳储槽2的出口处设有第一四通5，第一四通5的第二端通过第一阀门6与设在环氧乙烷储罐1内换热单元的进口相连，换热单元的出口通过第二阀门7和第三阀门8与稳压口4相连，环氧乙烷储罐1的顶部设有环氧乙烷回收单元。本发明给出了将液体二氧化碳作为换热介质后，使其成为增压保护气体的具体技术方案，并且在该技术方案下进一步要求了在环氧乙烷储罐1的顶部气相出口上设置了用于对外逸环氧乙烷进行回收的环氧乙烷回收单元。

进一步地，所述环氧乙烷回收单元包括与环氧乙烷储罐1顶部气体出口相连的环氧乙烷回收罐26，环氧乙烷回收罐26的内部设有回收换热件29；环氧乙烷回收罐26的顶部气体出口与尾气处理装置13相连，环氧乙烷回收罐26的下部回流管道与环氧乙烷储罐1的回流液口27相连；所述环氧乙烷储罐1顶部气体出口和环氧乙烷回收罐26之间设有放空阀门9。在上述技术方案的基础上，本发明对环氧乙烷回收单元进行了进一步的限定，本发明中所述的尾气处理装置13为常规的尾气处理装置即可，具体可以包括吸收塔和尾气排放管线等。本发明采用回收换热件29降低来环氧乙烷回收罐26内部的温度，以达到使环氧乙烷气冷凝成为液相，并使液相回流至环氧乙烷储罐1中进行回收。

进一步地，所述第二阀门7和第三阀门8之间设有第二四通10；所述第一四通5的第三端通过第六阀门28与回收换热件29的进口相连，回收换热件29的出口通过第七阀门30与第二四通10的第三端相连；所述的换热单元19和回收换热件29均为换热盘管。本发明进一步地使回收换热件29利用液相二氧化碳作为换热介质，通过回收换热件29对环氧乙烷回收罐26内部进行降温，换热后的二氧化碳汇入第二四通10内，同样可以作为环氧乙烷储罐1内的增压保护气体使用。

进一步地，所述第二四通10的第四端通过第四阀门11与二氧化碳气相系统管网12相连。本发明为一个完整的系统，该系统中二氧化碳气相系统管网12可以对换热后的二氧化碳进行回收，以满足其他系统对二氧化碳的需求，同时，当没有换热后的二氧化碳或者换热后的二氧化碳气量不足时，二氧化碳气相系统管网12可以向环氧乙烷储罐1补入增压保护气体，以维持环氧乙烷储罐1中压力的稳定。具体的说，二氧化碳气相系统管网12主要来自储罐放空(储罐液相气化)压力约1.8MPa，集中回收后(液氨换热液化)液化可以送液体二氧化碳储槽2；而作为增压保护气的压力约0.6-0.8MPa，因此，本发明中所述的作为换热介质后的二氧化碳和二氧化碳气相系统管网12中的二氧化碳均可作为增压保护气体使用。

进一步地，所述第一四通5的第四端通过二氧化碳低温液体泵14和第五阀门15与混合杀菌气充装单元相连。

进一步地，所述混合杀菌气充装单元包括至少一个混合杀菌气充装部，混合杀菌气充装部包括混合杀菌气气瓶3，混合杀菌气气瓶3的进口与充装汇流排16的出口相连，充装汇流排16的第一进口通过第一充装排阀门17和出口阀门24与环氧乙烷储罐1的出口相连，充装汇流排16的第二进口与通过第二充装排阀门18与第五阀门15的出口相连。本发明中所述的混合杀菌气充装单元中包含了至少一个混合杀菌气充装部，当混合杀菌气充装部为多个时采用并联的连接方式，即每个混合杀菌气充装部分别与环氧乙烷储罐1和液体二氧化碳储槽2相连，能够实现对多个每个混合杀菌气充装部同时充装，以达到提高充装效率的目的。

参照图1、2，本发明还包括PLC控制系统25，PLC控制系统25的信号输入端分别与储罐温度传感器20、储罐压力传感器21、回收罐温度传感器31、充装管线压力变送器22以及电子地秤23相连；PLC控制系统25的信号输出端分别与第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8、放空阀门9、第四阀门11、第五阀门15、第六阀门28、第七阀门30、第一充装排阀门17以及第二充装排阀门18相连；所述储罐温度传感器20和储罐压力传感器21分别与环氧乙烷储罐1相连；所述回收罐温度传感器31与环氧乙烷回收罐26相连；所述充装管线压力变送器22设置在第五阀门15和第二充装排阀门18之间的二氧化碳充装管道上；所述电子地秤23设置在混合杀菌气气瓶3的底部。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法以及充装方法；

a、环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐温度传感器20中检测的温度数据超出预设阈值时，PLC控制系统25控制第一阀门6和第二阀门7的开度，使液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳通过第一阀门6进入换热单元中与环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷进行换热，使储罐温度传感器20中检测的温度数据回到预设阈值中；

步骤3：当储罐压力传感器21中检测的压力数据高于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制放空阀门9打开，使环氧乙烷储罐1中的气体通过放空阀门9进入环氧乙烷回收罐26内泄压；

步骤4：回收罐温度传感器31实时检测环氧乙烷回收罐26内的温度，并将温度数据传输至PLC控制系统25中，PLC控制系统25通过调节第六阀门28和第七阀门30的开度，来控制回收换热件29的温度，从而使环氧乙烷回收罐26内的温度控制在-10℃～0℃内；步骤3中的泄压气体进入环氧乙烷回收罐26中冷却后，冷却后的液相为环氧乙烷，液相通过回流液口27进入到环氧乙烷储罐1中，冷却后的气相由环氧乙烷回收罐26的顶部气相出口进入尾气处理装置13中进行处理；

步骤5：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，且同时步骤2中液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳进入换热单元换热19时，PLC控制系统25控制第四阀门11关闭、第二阀门7和第三阀门8打开，使换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

步骤6：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，且同时步骤4中液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳进入回收换热件29时，PLC控制系统25控制第四阀门11关闭，第七阀门30和第三阀门8打开，使换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

步骤7：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，且未使用换热单元换热时，PLC控制系统25控制第二阀门7和第七阀门30关闭，第四阀门11和第三阀门8打开，二氧化碳气相系统管网12中的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

步骤8：当储罐压力传感器21中检测的压力数据处于压力预设阈值时，步骤2中通过第二阀门7的二氧化碳和/或步骤4中通过第七阀门30的二氧化碳通过第四阀门11进入二氧化碳气相系统管网12中，供其他用气工段使用；

b、充装方法用于环氧乙烷与二氧化碳的不同比例充装，包括如下步骤：

步骤1：环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷通过出口阀门24、第一充装排阀门17和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3内；

步骤2：在步骤1中环氧乙烷储罐1对混合杀菌气气瓶3进行充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统中，当环氧乙烷充装重量达到预定值时，PLC控制系统25控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第一充装排阀门17关闭；

步骤3：当环氧乙烷充装完毕后，打开第五阀门15和第二充装排阀门18，并开启二氧化碳低温液体泵14；液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳通过第一三通5的第三端、二氧化碳低温液体泵14、第五阀门15、第二充装排阀门18和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3中；

步骤4：充装管线压力变送器22实时检测二氧化碳充装管道内的压力，当二氧化碳充装管道内的压力＜15MPa时，液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳正常充装入混合杀菌气气瓶3中；当二氧化碳充装管道内的压力≥15MPa时，PLC控制系统控制第五阀门15关闭，二氧化碳低温液体泵14的液相二氧化碳打回流自循环保护液体泵泵体；

步骤5：在液体二氧化碳正常充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统25中，当液体二氧化碳充装重量达到预定值时，PLC控制系统控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第二充装排阀门18关闭。

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa；所述充装方法中环氧乙烷与二氧化碳的重量比为10～95：90～5。本发明中的环氧乙烷与二氧化碳的重量比优选的以行业标准YY/T 0822—2011的规范为准，具体来说：环氧乙烷与二氧化碳的重量比可以为：10：90、20：80、30：70、40：60、50：50、70：30、80：20、90：10或95：5。

本发明是根据环氧乙烷气体的性质以及行业标准YY/T 0822—2011的规范为准，一方面使用液相二氧化碳作为充装的原料之一，不仅能够精准控制充装重量，对环氧乙烷与二氧化碳重量比进行精准控制；还能够有效克服充装过程中气瓶中气体温度过高而导致能源消耗大的问题；另一方面使用液相二氧化碳作为调节环氧乙烷储罐1和环氧乙烷回收罐26内部温度的换热介质，以实现对环氧乙烷的安全存贮以及有效回收，同时还能够利用换热后的二氧化碳气体作为环氧乙烷储罐1的增压保护气体使用，以达到稳定环氧乙烷储罐1内部压力的目的。

为了更加详细的解释本发明，现结合实施例对本发明做进一步阐述。具体实施例如下：

实施例1

一种环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置，包括环氧乙烷储罐1以及液体二氧化碳储槽2，所述环氧乙烷储罐1的出口和液体二氧化碳储槽2的出口分别与用于配置不同比例的混合杀菌气充装单元相连；所述环氧乙烷储罐1的内部设有用于对环氧乙烷进行冷却的换热单元19，液体二氧化碳储槽2的出口还通过换热单元与环氧乙烷储罐1的稳压口4相连。所述液体二氧化碳储槽2的出口处设有第一四通5，第一四通5的第二端通过第一阀门6与设在环氧乙烷储罐1内换热单元的进口相连，换热单元的出口通过第二阀门7和第三阀门8与稳压口4相连，环氧乙烷储罐1的顶部设有环氧乙烷回收单元。所述环氧乙烷回收单元包括与环氧乙烷储罐1顶部气体出口相连的环氧乙烷回收罐26，环氧乙烷回收罐26的内部设有回收换热件29；环氧乙烷回收罐26的顶部气体出口与尾气处理装置13相连，环氧乙烷回收罐26的下部回流管道与环氧乙烷储罐1的回流液口27相连；所述环氧乙烷储罐1顶部气体出口和环氧乙烷回收罐26之间设有放空阀门9。所述第二阀门7和第三阀门8之间设有第二四通10；所述第一四通5的第三端通过第六阀门28与回收换热件29的进口相连，回收换热件29的出口通过第七阀门30与第二四通10的第三端相连；所述的换热单元19和回收换热件29均为换热盘管。所述第二四通10的第四端通过第四阀门11与二氧化碳气相系统管网12相连。所述第一四通5的第四端通过二氧化碳低温液体泵14和第五阀门15与混合杀菌气充装单元相连。所述混合杀菌气充装单元包括至少一个混合杀菌气充装部，混合杀菌气充装部包括混合杀菌气气瓶3，混合杀菌气气瓶3的进口与充装汇流排16的出口相连，充装汇流排16的第一进口通过第一充装排阀门17和出口阀门24与环氧乙烷储罐1的出口相连，充装汇流排16的第二进口与通过第二充装排阀门18与第五阀门15的出口相连。本发明还包括PLC控制系统25，PLC控制系统25的信号输入端分别与储罐温度传感器20、储罐压力传感器21、回收罐温度传感器31、充装管线压力变送器22以及电子地秤23相连；PLC控制系统25的信号输出端分别与第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8、放空阀门9、第四阀门11、第五阀门15、第六阀门28、第七阀门30、第一充装排阀门17以及第二充装排阀门18相连；所述储罐温度传感器20和储罐压力传感器21分别与环氧乙烷储罐1相连；所述回收罐温度传感器31与环氧乙烷回收罐26相连；所述充装管线压力变送器22设置在第五阀门15和第二充装排阀门18之间的二氧化碳充装管道上；所述电子地秤23设置在混合杀菌气气瓶3的底部。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐温度传感器20中检测的温度数据超出预设阈值时，PLC控制系统25控制第一阀门6和第二阀门7的开度，使液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳通过第一阀门6进入换热单元中与环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷进行换热，使储罐温度传感器20中检测的温度数据回到预设阈值中；

步骤3：当储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设压力阈值时，步骤2中通过第二阀门7的二氧化碳通过第四阀门11进入二氧化碳气相系统管网12中，供其他用气工段使用；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例2

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐压力传感器21中检测的压力数据高于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制放空阀门9打开，使环氧乙烷储罐1中的气体通过放空阀门9进入环氧乙烷回收罐26内泄压；

步骤3：回收罐温度传感器31实时检测环氧乙烷回收罐26内的温度，并将温度数据传输至PLC控制系统25中，PLC控制系统25通过调节第六阀门28和第七阀门30的开度，来控制回收换热件29的温度，从而使环氧乙烷回收罐26内的温度控制在-10℃～0℃内；步骤2中的泄压气体进入环氧乙烷回收罐26中冷却后，冷却后的液相为环氧乙烷，液相通过回流液口27进入到环氧乙烷储罐1中，冷却后的气相由环氧乙烷回收罐26的顶部气相出口进入尾气处理装置13中进行处理；

步骤4：当储罐压力传感器21中检测的压力数据处于压力预设阈值时，步骤3中通过第七阀门30的二氧化碳通过第四阀门11进入二氧化碳气相系统管网12中，供其他用气工段使用；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例3

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐温度传感器20中检测的温度数据超出预设阈值时，PLC控制系统25控制第一阀门6和第二阀门7的开度，使液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳通过第一阀门6进入换热单元中与环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷进行换热，使储罐温度传感器20中检测的温度数据回到预设阈值中；

步骤3：当储罐压力传感器21中检测的压力数据高于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制放空阀门9打开，使环氧乙烷储罐1中的气体通过放空阀门9进入环氧乙烷回收罐26内泄压；

步骤4：回收罐温度传感器31实时检测环氧乙烷回收罐26内的温度，并将温度数据传输至PLC控制系统25中，PLC控制系统25通过调节第六阀门28和第七阀门30的开度，来控制回收换热件29的温度，从而使环氧乙烷回收罐26内的温度控制在-10℃～0℃内；步骤3中的泄压气体进入环氧乙烷回收罐26中冷却后，冷却后的液相为环氧乙烷，液相通过回流液口27进入到环氧乙烷储罐1中，冷却后的气相由环氧乙烷回收罐26的顶部气相出口进入尾气处理装置13中进行处理；

步骤5：当储罐压力传感器21中检测的压力数据处于压力预设阈值时，步骤2中通过第二阀门7的二氧化碳和步骤4中通过第七阀门30的二氧化碳通过第四阀门11进入二氧化碳气相系统管网12中，供其他用气工段使用；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例4

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐温度传感器20中检测的温度数据超出预设阈值时，PLC控制系统25控制第一阀门6和第二阀门7的开度，使液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳通过第一阀门6进入换热单元中与环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷进行换热，使储罐温度传感器20中检测的温度数据回到预设阈值中；

步骤3：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制第四阀门11关闭、第二阀门7和第三阀门8打开，使步骤2换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例5

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制第二阀门7和第七阀门30关闭，第四阀门11和第三阀门8打开，二氧化碳气相系统管网12中的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例6

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐压力传感器21中检测的压力数据高于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制放空阀门9打开，使环氧乙烷储罐1中的气体通过放空阀门9进入环氧乙烷回收罐26内泄压；

步骤3：回收罐温度传感器31实时检测环氧乙烷回收罐26内的温度，并将温度数据传输至PLC控制系统25中，PLC控制系统25通过调节第六阀门28和第七阀门30的开度，来控制回收换热件29的温度，从而使环氧乙烷回收罐26内的温度控制在-10℃～0℃内；步骤2中的泄压气体进入环氧乙烷回收罐26中冷却后，冷却后的液相为环氧乙烷，液相通过回流液口27进入到环氧乙烷储罐1中，冷却后的气相由环氧乙烷回收罐26的顶部气相出口进入尾气处理装置13中进行处理；

步骤4：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制第四阀门11关闭，第七阀门30和第三阀门8打开，使换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例7

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法包括环氧乙烷存储方法，环氧乙烷存储方法包括如下步骤：

步骤1：储罐温度传感器20和储罐压力传感器21实时监测环氧乙烷储罐1内的温度及压力状况，并将温度及压力数据传输至PLC控制系统25中；

步骤2：当储罐温度传感器20中检测的温度数据超出预设阈值时，PLC控制系统25控制第一阀门6和第二阀门7的开度，使液体二氧化碳储槽2中的液体二氧化碳通过第一阀门6进入换热单元中与环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷进行换热，使储罐温度传感器20中检测的温度数据回到预设阈值中；

步骤3：当储罐压力传感器21中检测的压力数据高于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制放空阀门9打开，使环氧乙烷储罐1中的气体通过放空阀门9进入环氧乙烷回收罐26内泄压；

步骤4：回收罐温度传感器31实时检测环氧乙烷回收罐26内的温度，并将温度数据传输至PLC控制系统25中，PLC控制系统25通过调节第六阀门28和第七阀门30的开度，来控制回收换热件29的温度，从而使环氧乙烷回收罐26内的温度控制在-10℃～0℃内；步骤3中的泄压气体进入环氧乙烷回收罐26中冷却后，冷却后的液相为环氧乙烷，液相通过回流液口27进入到环氧乙烷储罐1中，冷却后的气相由环氧乙烷回收罐26的顶部气相出口进入尾气处理装置13中进行处理；

步骤5：当储罐压力传感器21中检测的压力数据低于压力预设阈值时，PLC控制系统25控制第四阀门11关闭、第二阀门7、第七阀门30和第三阀门8打开，使换热后的二氧化碳作为环氧乙烷储罐1的增压气体，进入环氧乙烷储罐1内并使储罐压力传感器21中检测的压力数据处于预设阈值；

所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的温度预设阈值为：-10℃～10℃；所述环氧乙烷存储方法中环氧乙烷储罐1的压力预设阈值为：0.6～0.8MPa。

实施例8

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法还包括环氧乙烷的充装方法，充装方法用于环氧乙烷与二氧化碳的不同比例充装，包括如下步骤：

步骤1：环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷通过出口阀门24、第一充装排阀门17和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3内；

步骤2：在步骤1中环氧乙烷储罐1对混合杀菌气气瓶3进行充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统中，当环氧乙烷充装重量达到预定值时，PLC控制系统25控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第一充装排阀门17关闭；

步骤3：当环氧乙烷充装完毕后，打开第五阀门15和第二充装排阀门18，并开启二氧化碳低温液体泵14；液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳通过第一三通5的第三端、二氧化碳低温液体泵14、第五阀门15、第二充装排阀门18和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3中；

步骤4：充装管线压力变送器22实时检测二氧化碳充装管道内的压力，当二氧化碳充装管道内的压力＜15MPa时，液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳正常充装入混合杀菌气气瓶3中；当二氧化碳充装管道内的压力≥15MPa时，PLC控制系统控制第五阀门15关闭，二氧化碳低温液体泵14的液相二氧化碳打回流自循环保护液体泵泵体；

步骤5：在液体二氧化碳正常充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统25中，当液体二氧化碳充装重量达到预定值时，PLC控制系统控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第二充装排阀门18关闭。

所述充装方法中环氧乙烷与二氧化碳的重量比为10：90。

实施例9

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法还包括环氧乙烷的充装方法，充装方法用于环氧乙烷与二氧化碳的不同比例充装，包括如下步骤：

步骤1：环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷通过出口阀门24、第一充装排阀门17和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3内；

步骤2：在步骤1中环氧乙烷储罐1对混合杀菌气气瓶3进行充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统中，当环氧乙烷充装重量达到预定值时，PLC控制系统25控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第一充装排阀门17关闭；

步骤3：当环氧乙烷充装完毕后，打开第五阀门15和第二充装排阀门18，并开启二氧化碳低温液体泵14；液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳通过第一三通5的第三端、二氧化碳低温液体泵14、第五阀门15、第二充装排阀门18和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3中；

步骤4：充装管线压力变送器22实时检测二氧化碳充装管道内的压力，当二氧化碳充装管道内的压力＜15MPa时，液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳正常充装入混合杀菌气气瓶3中；当二氧化碳充装管道内的压力≥15MPa时，PLC控制系统控制第五阀门15关闭，二氧化碳低温液体泵14的液相二氧化碳打回流自循环保护液体泵泵体；

步骤5：在液体二氧化碳正常充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统25中，当液体二氧化碳充装重量达到预定值时，PLC控制系统控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第二充装排阀门18关闭。

所述充装方法中环氧乙烷与二氧化碳的重量比为55：45。

实施例10

该实施例中的结构与实施例1中的结构相同。

本发明还提供了一种利用环氧乙烷与二氧化碳混合杀菌气的生产装置的方法，该方法还包括环氧乙烷的充装方法，充装方法用于环氧乙烷与二氧化碳的不同比例充装，包括如下步骤：

步骤1：环氧乙烷储罐1中的环氧乙烷通过出口阀门24、第一充装排阀门17和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3内；

步骤2：在步骤1中环氧乙烷储罐1对混合杀菌气气瓶3进行充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统中，当环氧乙烷充装重量达到预定值时，PLC控制系统25控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第一充装排阀门17关闭；

步骤3：当环氧乙烷充装完毕后，打开第五阀门15和第二充装排阀门18，并开启二氧化碳低温液体泵14；液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳通过第一三通5的第三端、二氧化碳低温液体泵14、第五阀门15、第二充装排阀门18和充装汇流排16进入混合杀菌气气瓶3中；

步骤4：充装管线压力变送器22实时检测二氧化碳充装管道内的压力，当二氧化碳充装管道内的压力＜15MPa时，液体二氧化碳储槽2内的液体二氧化碳正常充装入混合杀菌气气瓶3中；当二氧化碳充装管道内的压力≥15MPa时，PLC控制系统控制第五阀门15关闭，二氧化碳低温液体泵14的液相二氧化碳打回流自循环保护液体泵泵体；

步骤5：在液体二氧化碳正常充装的过程中，电子地秤23对混合杀菌气气瓶3进行称重，并将称重数据传输至PLC控制系统25中，当液体二氧化碳充装重量达到预定值时，PLC控制系统控制与该混合杀菌气气瓶3相对应的第二充装排阀门18关闭。

所述充装方法中环氧乙烷与二氧化碳的重量比为95：5。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。