[发明专利]甲醛气体分离设备及使用该设备的甲醛生产线

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及化工生产设备，具体涉及将水蒸汽从甲醛气体混合物中分离的甲醛气体分离设备；本发明还涉及使用该分离设备的甲醛生产线。

(二)背景技术：

在甲醛生产行业中，通常采用铁钼法和银法。采用铁钼法生产的甲醛产品浓度高，甲醇单耗低，但这种方法的生产持续周期长，投资大，运行成本也较高；而采用银法生产的甲醛产品浓度低，甲醇单耗高，但该方法的生产持续周期短，投资相对较小，运行成本低。目前，国内绝大部分的甲醛生产仍采用银法生产。在传统银法生产甲醛的过程中，都要加入水蒸汽来降温，加入的水蒸汽虽然不参加反应，但会使得生成的甲醛气体中存在大量的水蒸汽，与反应生成的甲醛气体一起从氧化炉中直接进入一号吸收塔中。在一号吸收塔吸收甲醛气体的过程中，水蒸汽被冷却后形成液态水，由于水蒸汽在冷却过程中会释放出大量热量，吸收塔的塔温也会因此升高，从而造成吸收效果不好，同时也增大了吸收一塔的负荷；此外，水蒸汽冷却成水后继续留在吸收一塔内，从而造成甲醛溶液的浓度得不到提高。因此，传统的银法生产出的甲醛产品的浓度相对较低，而且甲醇单耗高。如何有效地去除甲醛气体混合物中的水蒸气，不让其带入吸收一号吸收塔中从而减轻一塔的负荷并提高甲醛产品的浓度，成为银法甲醛生产行业急需解决的问题。

(三)发明内容：

本发明将公开一种结构简单、可有效分离甲醛气体混合物中水蒸汽的甲醛气体分离设备；本发明还将公开使用该甲醛气体分离设备的甲醛生产线。

本发明所述甲醛气体分离设备，采用的技术方案如下：

甲醛气体分离设备，包括一夹套，所述夹套的一端设有进气管，另一端设有出气管，夹套内靠近进气管的一端设有进气腔，靠近出气管的一端设有出气腔，所述进气管穿过夹套与进气腔连通，出气管穿过夹套与出气腔连通，进气腔与出气腔之间通过一根以上的分气连通管连通；所述夹套内壁与分气连通管的外壁及进、出气腔的外壁之间设有冷却介质，所述夹套内的冷却介质相互流通；该夹套上还设有冷却介质的入口及出口。

本发明甲醛气体分离设备在具体应用中，可立式使用，也可卧式使用，为了使甲醛气体分离设备分离水蒸汽的效果更为显著，最好将甲醛气体分离设备呈卧式使用；其中所述出气管呈水平设置，为了防止水蒸汽冷却后形成的冷凝水流出出气管进入下道工序，可在出气管内设置弧形挡圈，所述弧形挡圈固接于出气管内壁的下端；该弧形挡圈的弧长可根据需要确定，一般来说，将弧形挡圈所对应的圆心角控制在大于120°且小于等于360°内较为合适；为了防止出气管中囤积的水过多以溢出出气管，还可在弧形档圈靠近出气腔一侧的出气管内壁下端开设一用于收集冷凝水的收集槽，该收集槽穿过出气管内壁伸出出气管外，在收集槽的底端还设有管道，以将槽内的冷凝水排出；当本发明甲醛气体分离设备立式使用时，出气管内可不设置上述弧形挡圈和收集槽。

所述进气腔、出气腔为两端封闭的管道，所述进气腔与出气腔相互平行，且与夹套的端面平行；进气腔与出气腔之间均匀地排列有两根或更多的分气连通管，且所述各分气连通管之间最好相互平行；为了达到冷却分气连通管内水蒸汽的目的，可在分气连通管的外壁之间设置一定的间距，所述间距的大小可根据甲醛产量的需要确定，一般来说，对于甲醛年产量为3-4万吨的甲醛气体分离设备，间距在80-120毫米较为合适；由于分气连通管外壁之间的距离有限，为了达到较好的冷却效果，所述分气连通管的管径不宜太大，一般来说，管径在100-450毫米较为合适；为了减少甲醛气体混合物进入分气连通管的阻力，以便使该气体混合物更均匀的分流到各分气连通管中，最好将分气连通管设计成与进气腔或出气腔垂直的状态；同样的，最好也将进气管和出气管设计成与进气腔或出气腔垂直的状态。

为了分离出更多的水蒸汽，所述分气连通管的管径最好小于进气管的管径，且各分气连通管横截面面积的总和大于进气管的横截面面积；所述进气管和出气管的管径最好相同，其管径可根据甲醛产量的需要确定，一般来说，其管径在150-500毫米较为合适。

为了更好地冷却分气连通管内的水蒸汽以将其分离出来，还可在分气连通管内设置增加气体及水蒸汽行程、延缓气体经过其内的时间的装置；如不锈钢丝网，当然也可为其它材料制成的丝网，如铜丝网等；所述不锈钢丝网在分气连通管内可任意设置，为了达到更进一步的效果，最好是将其沿水平方向呈波浪线设置。