[发明专利]一种银法制备甲醛的三元气生产装置

说明书

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，尤其涉及甲醛生产设备。

背景技术

甲醛是重要的有机化工原料之一，用途广泛。目前，银法甲醛生产主要分为二个单元操作，即氧化反应单元、吸收单元、氧化反应单元分别由四个装置完成，即甲醇蒸发、三元气加热，三元气过滤，氧化器反应。甲醇蒸发作为甲醛装置相对较大的耗能装置；目前主要由两种蒸发方式第一种为升膜蒸发器利用蒸汽直接作为甲醇蒸发的热源，甲醇蒸发温度控制在60~80℃，该蒸发方式主要是蒸汽耗能比较大，目前国内新装置基本不采用本蒸发方式，第二种蒸发方式为空气在甲醇溶液内鼓泡蒸发，并且利用外部板式换热器或者内部较大面积的列管式换热器换热蒸发，该蒸发温度控制蒸发温度为40~50℃，能有效利用银法甲醛吸收单元吸收需要移出的热量，从而既节约了蒸汽又节约了吸收单元的循环水，但是该装置空气风机需要克服鼓泡液位高度的压力降，因此风机动力消耗比较大，而且外部加热的方式需要大量甲醇循环，要求较大功率的循环泵。在甲醛正常生产过程中，由于甲醛生产中甲醇氧化生产成甲醛的反应热除满足脱氢反应所需热量和原料气升温及热损失外尚有多余。为维持反应温度在600~680℃，一般在原料甲醇和空气重配入一定量的水蒸气以吸收并移走多余反应热，这一配入的水蒸气称之为配料蒸汽。在甲醛生产过程中为了保持和维护反应温度一般控制需要加入配料蒸汽，而加入的配料蒸汽，不参与反应和换热，基本在甲醛吸收单元呗吸收或者尾气中被直接排放了，而这两部分的热量均没有得到有效的利用，基本都是被浪费掉的。甲醛生产中，不加或者减少加入配料蒸汽的量能维持稳定反应温度的稳定，那么将大大节省蒸汽耗量，从而提高甲醛生产中的蒸汽产量。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种银法制备甲醛的三元气生产装置，生产甲醇-空气-水蒸气的三元气所需的能耗更低，且蒸发效率高。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种银法制备甲醛的三元气生产装置，包括甲醇蒸发器和过热器，所述甲醇蒸发器为管壳式换热器并包括壳体、设在壳体内的换热段和雾化喷淋段，所述雾化喷淋段内设有雾化喷头，该喷头连接有甲醇入口、空气入口和纯水入口，所述换热段的壳程流通热源，管程与雾化喷淋段连通；所述甲醇蒸发器的底部通过管道与过热器连接。

作为优选，所述甲醇蒸发器连接有抽真空装置，从而保持蒸发器内压力为-30～100KPa，从而利于混合气体向上流出，避免过大液珠流出，从而最终提高甲醇氧化转换率。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过雾化喷淋方式将甲醇、纯水和空气雾化，并即刻通过换热段高温换热气化，从而形成三元气，为完全气化甲醇溶液则通过过热器进一步气化，从而降低了水蒸气的使用量，达到节能减排的目的。

附图说明

图1为本发明所述三元气生产装置的结构示意图。

其中，甲醇蒸发器1、过热器2、壳体3、换热段4、雾化喷淋段5、雾化喷头6、甲醇入口7、空气入口8、纯水入口9。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明的银法制备甲醛的三元气生产装置，包括甲醇蒸发器和过热器，所述甲醇蒸发器为管壳式换热器并包括壳体、设在壳体内的换热段和雾化喷淋段，所述雾化喷淋段内设有雾化喷头，该喷头连接有甲醇入口、空气入口和纯水入口，所述换热段的壳程流通热源，管程与雾化喷淋段连通；所述甲醇蒸发器的底部通过管道与过热器连接。

作为优选，所述甲醇蒸发器连接有抽真空装置，从而保持蒸发器内压力为-30～100KPa，从而利于混合气体向上流出，避免过大液珠流出，从而最终提高甲醇氧化转换率。