專利名稱:一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，包括塔體，該塔體通過分割壁分割成兩個(gè)獨(dú)立的甲醇蒸發(fā)側(cè)和甲醛吸收側(cè)，所述甲醇蒸發(fā)側(cè)的底部設(shè)有甲醇出口和空氣分布管，中部設(shè)有傳熱填料，上部設(shè)有甲醇噴頭并通過輸送泵與甲醇出口連接形成循環(huán)，所述甲醇蒸發(fā)側(cè)的頂部還設(shè)有甲醇混合氣體出口；所述甲醛吸收側(cè)的底部設(shè)有甲醛出口和空氣分布管，中部同樣設(shè)有填料，上部設(shè)有甲醛噴頭并通過輸送泵與甲醛出口連接形成循環(huán)，所述甲醛蒸發(fā)側(cè)的頂部還設(shè)有甲醛混合氣體出口；傳熱填料之間混雜設(shè)置有貫穿兩側(cè)的傳熱元件。本實(shí)用新型降低了用電消耗，并將甲醛吸收和甲醛蒸發(fā)做成一體設(shè)備，節(jié)省了占地面積降低了成本。
【專利說明】一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工生產(chǎn)工藝及設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，主要涉及制備銀法甲醛生產(chǎn)技術(shù)裝備。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，銀法甲醛生產(chǎn)主要分為以下幾個(gè)單元操作，甲醇蒸發(fā)單元、氧化反應(yīng)單元、甲醛吸收單元、尾氣處理單元。
[0003]銀法甲醛生產(chǎn)中主要耗費(fèi)蒸汽的地方在于甲醇的蒸發(fā)，目前國(guó)內(nèi)甲醇蒸發(fā)主要有兩種方式:第一種為升膜式蒸發(fā)器，由于為純甲醇蒸發(fā)，控制蒸發(fā)壓力為5~15Kpa，蒸發(fā)溫度65~70°C，直接利用蒸汽作為甲醇蒸發(fā)的熱源，該蒸發(fā)方式相對(duì)而言蒸汽耗能較大，國(guó)內(nèi)基本被淘汰。目前僅有一些老工廠仍在沿用該蒸發(fā)方式；第二種為采用空氣在甲醇溶液中鼓泡蒸發(fā)帶走甲醇的方式，其換熱方式主要有兩種:第一種為在甲醇蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置中央循環(huán)加熱器，甲醇在蒸發(fā)器內(nèi)走管程，殼程采用熱甲醛加熱，并且由于換熱器內(nèi)置在蒸發(fā)器內(nèi)，設(shè)備尺寸相對(duì)較大，設(shè)備投資費(fèi)用較大，第二種為甲醇蒸發(fā)器內(nèi)不設(shè)置加熱器，甲醇通過甲醇循環(huán)泵進(jìn)入外部設(shè)置的板式換熱器與甲醛吸收塔的循環(huán)的物料充分換熱后進(jìn)入甲醇蒸發(fā)器閃蒸汽化，由于設(shè)置外部循環(huán)換熱增加兩臺(tái)外部循環(huán)泵，而且循環(huán)量比較大，用電負(fù)荷比較大。
[0004]銀法甲醛生產(chǎn)中主要需要耗用公用工程介質(zhì)循環(huán)水冷卻的即甲醛吸收單元。甲醛吸收為放熱過程，并且放熱量相對(duì)較大，所以甲醛的一般需要通過用冷卻介質(zhì)移出熱量以便于甲醛的吸收。甲醛吸收一般分為兩塔吸收，第一吸收塔底操作溫度一般為60~80°C，塔釜溫度一般為40~60°C。甲醛吸收塔的底部一般，現(xiàn)在工藝為了有效節(jié)省能量，采用利用甲醇蒸發(fā)器帶走一部分甲醛吸收塔的熱量，然后剩下的由循環(huán)水帶走多余的熱量。一套六萬(wàn)噸37%甲醛裝置，第一甲醛吸收塔需要移出的熱量為2000~4000KW左右，甲醇蒸發(fā)器需要的熱量為500~1500KW左右。然由于換熱過程甲醛吸收塔循環(huán)物料量比較大，對(duì)此甲醛吸收單元循環(huán)的電耗是非常大的，并且如果甲醇蒸發(fā)再采用外部循環(huán)換熱的方式，甲醇循環(huán)泵的用電消耗也是很大的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和問題，本實(shí)用新型提供了一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，本實(shí)用新型利用甲醛吸收塔需要移出的熱量進(jìn)行甲醇蒸發(fā)，并且該發(fā)明利用新型熱耦合技術(shù)，充分有效的降低了甲醛吸收塔循環(huán)量和甲醇蒸發(fā)器的循環(huán)量，從而大大降低了用電消耗，并且本實(shí)用新型將甲醛吸收和甲醛蒸發(fā)做成一體設(shè)備，大大節(jié)省了占地面積，并且設(shè)備成本大大下降。
[0006]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，包括塔體，該塔體通過分割壁分割成兩個(gè)獨(dú)立的甲醇蒸發(fā)側(cè)和甲醛吸收側(cè)，所述甲醇蒸發(fā)側(cè)的底部設(shè)有甲醇出口和空氣分布管，中部設(shè)有傳熱填料，上部設(shè)有甲醇噴頭并通過輸送泵與甲醇出口連接形成循環(huán)，所述甲醇蒸發(fā)側(cè)的頂部還設(shè)有甲醇混合氣體出口 ；所述甲醛吸收側(cè)的底部設(shè)有甲醛出口和空氣分布管，中部同樣設(shè)有填料，上部設(shè)有甲醛噴頭并通過輸送泵與甲醛出口連接形成循環(huán)，所述甲醛蒸發(fā)側(cè)的頂部還設(shè)有甲醛混合氣體出口 ；所述甲醇蒸發(fā)側(cè)與甲醛吸收側(cè)的傳熱填料的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，且傳熱填料之間混雜設(shè)置有貫穿兩側(cè)的傳熱元件。
[0007]所述傳熱元件為翅片式換熱管。
[0008]所述翅片式換熱管流通有傳熱介質(zhì)并為傾斜放置，較低的一端設(shè)在甲醛吸收側(cè)，較高的一端設(shè)在甲醇蒸發(fā)側(cè)。
[0009]所述空氣分布管為排管式分布器。
[0010]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型直接將兩臺(tái)設(shè)備通過熱耦合技術(shù)直接將兩臺(tái)設(shè)備做為一套系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)部通過分隔壁熱傳導(dǎo)和熱輻射以及熱管在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)推動(dòng)力的熱傳遞，從而達(dá)到熱耦合的效果。本實(shí)用新型充分減小了換熱設(shè)備的成產(chǎn)成本，以及兩套系統(tǒng)各自的泵的循環(huán)量，從而有效降低了用電負(fù)荷。由于兩臺(tái)設(shè)備直接耦合成一臺(tái)設(shè)備，因此也有效降低了設(shè)備占地。

【附圖說明】

[0011]圖1為本實(shí)用新型所述甲醇蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0013]如圖1所示，一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收耦合裝置，本產(chǎn)品主要包含兩個(gè)單元，即甲醇蒸發(fā)和甲醛吸收兩臺(tái)設(shè)備包含在一個(gè)裝置內(nèi)，然后主要利用分隔壁將甲醇蒸發(fā)側(cè)和甲醛吸收側(cè)里面的物料完全獨(dú)立分隔，即兩側(cè)不能進(jìn)行物料傳質(zhì)的過程，只能通過分隔壁和傳熱元件進(jìn)行熱的傳導(dǎo)或者直接熱輻射進(jìn)行傳熱。各自作為獨(dú)立的系統(tǒng)，甲醇蒸發(fā)單元中空氣由空氣分布管中均分分布后進(jìn)入，甲醇蒸發(fā)側(cè)中甲醇建立一定液位后，從甲醇出口利用甲醇循環(huán)輸送泵，提升至甲醇噴頭并由噴頭噴出，甲醇噴頭主要是高效甲醇霧化器，其目的主要是是將甲醇能均勻的分布和潤(rùn)濕填料或者塔板，與此同時(shí)空氣由下向上流動(dòng)，并且與甲醇噴頭自上而下的甲醇液體噴霧在填料或塔板上進(jìn)行接觸進(jìn)而形成高效的傳質(zhì)和傳熱過程，最后由氣體出口進(jìn)入下一道工序。
[0014]同樣的，在甲醛吸收側(cè)中反應(yīng)氣由氣體分布管中均分分布后進(jìn)入，在建立一定液位后，從甲醛出口利用甲醛循環(huán)泵，提升至甲醛噴頭并有甲醛噴頭噴出，甲醛噴頭主主要是高效甲醛霧化器，其目的主要是是甲醛能均勻的分布和潤(rùn)濕填料或者塔板，甲醛反應(yīng)氣由下向上流動(dòng)，并且與甲醛噴頭自上而下的甲醛液體接觸在填料或者塔板中進(jìn)行高效的傳質(zhì)和傳熱，后由氣體出口進(jìn)入下一道工序。為了加強(qiáng)甲醇蒸發(fā)與甲醛吸收之間的熱交換可以在兩套裝置中通過熱管以加強(qiáng)兩側(cè)的傳熱交換，從而提高甲醇蒸發(fā)速率和甲醛吸收的推動(dòng)力。
[0015]本產(chǎn)品根據(jù)實(shí)際情況可以做成方形或者圓形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)的甲醇蒸發(fā)和甲醛吸收的設(shè)備和零件均為常規(guī)甲醇蒸發(fā)塔和吸收塔的常規(guī)配置，由于主要考慮到兩套系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)，可以考慮采用高效傳熱元件-熱管，在裝置內(nèi)傾斜放置，甲醛吸收單元為低端作為加熱熱管的蒸發(fā)段，管芯內(nèi)的工作液體受熱蒸發(fā)，并帶走熱量，該熱量為工作液體的蒸發(fā)潛熱，蒸汽從中心通道流向熱管的冷凝段，工作液體的冷凝段為高端，由于甲醇蒸發(fā)帶走熱量，故在熱管內(nèi)凝結(jié)成液體，同時(shí)放出潛熱，在毛細(xì)力的作用下，液體回流到蒸發(fā)段。這樣，就完成了一個(gè)閉合循環(huán)，從而將大量的熱量從加熱段傳到散熱段。從而完成了甲醛吸收到甲醇蒸發(fā)兩端的熱傳遞。
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，其特征在于:包括塔體，該塔體通過分割壁分割成兩個(gè)獨(dú)立的甲醇蒸發(fā)側(cè)和甲醛吸收側(cè)，所述甲醇蒸發(fā)側(cè)的底部設(shè)有甲醇出口和空氣分布管，中部設(shè)有傳熱填料，上部設(shè)有甲醇噴頭并通過輸送泵與甲醇出口連接形成循環(huán)，所述甲醇蒸發(fā)側(cè)的頂部還設(shè)有甲醇混合氣體出口 ；所述甲醛吸收側(cè)的底部設(shè)有甲醛出口和空氣分布管，中部同樣設(shè)有填料，上部設(shè)有甲醛噴頭并通過輸送泵與甲醛出口連接形成循環(huán)，所述甲醛蒸發(fā)側(cè)的頂部還設(shè)有甲醛混合氣體出口 ；所述甲醇蒸發(fā)側(cè)與甲醛吸收側(cè)的傳熱填料的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，且傳熱填料之間混雜設(shè)置有貫穿兩側(cè)的傳熱元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，其特征在于:所述傳熱元件為翅片式換熱管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，其特征在于:所述翅片式換熱管流通有傳熱介質(zhì)并為傾斜放置，較低的一端設(shè)在甲醛吸收側(cè)，較高的一端設(shè)在甲醇蒸發(fā)側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述甲醇蒸發(fā)-甲醛吸收的耦合裝置，其特征在于:所述空氣分布管為排管式分布器。
【文檔編號(hào)】B01D53-18GK204275767SQ201420486296
【發(fā)明者】向家勇, 許引 [申請(qǐng)人]江蘇凱茂石化科技有限公司