[发明专利]甲醇汽化混合器及甲醇汽化混合方法

权利要求书

1.甲醇汽化混合器，设有立式的壳体，所述壳体内设有列管和管板，所述管板包括上管板和下管板，所述上管板和下管板均水平设置，分别固定安装在所述壳体的上部和下部，所述上管板和下管板的外缘与所述壳体密封，将壳体内空间分隔为自上至下依次分布的混合均压室、空气预热室和汽化混合室，所述列管由若干换热管组成，所述换热管的上端和下端分别固定连接在所述上管板和下管板上，所述换热管的外壁与所述上管板和下管板密封，管孔与所述上管板和下管板的对应板孔连通为一体，所述空气预热室设有空气进口和空气出口，其特征在于所述换热管内填充有用于甲醇催化氧化的催化剂，所述空气预热室的空气出口通过中间输气管连接所述混合均压室的预热混合气进口，所述中间输气管设有预热甲醇进口或者所述混合均压室设有预热甲醇进口，所述汽化混合室设有制热甲醇进口和甲醇混合气出口。

2.如权利要求1所述的甲醇汽化混合器，其特征在于所述空气预热室的空气出口设置在所述空气预热室的上部，空气进口设置在所述空气预热室的下部。

3.如权利要求2所述的甲醇汽化混合器，其特征在于所述汽化混合室的上部设有甲醇喷淋管，所述甲醇喷淋管上设有喷嘴或喷淋孔，所述制热甲醇进口的内端连通所述甲醇喷淋管。

4.如权利要求1-3任一项所述的甲醇汽化混合器，其特征在于所述换热管为等径或变径的圆管。

5.如权利要求4所述的甲醇汽化混合器，其特征在于所述换热管为管壁的竖向切面呈波浪形的变径圆管。

6.如权利要求5所述的甲醇汽化混合器，其特征在于各所述换热管在相同高度上的管径相等。

7.如权利要求1-3任一项所述的甲醇汽化混合器，其特征在于所述混合均压室的预热混合气进口位于其顶部。

8.如权利要求7所述的甲醇汽化混合器，其特征在于所述中间输气管的近混合均压室区域设有缩颈结构，所述预热甲醇进口设置在所述中间输气管的缩颈结构的管径最小处的侧壁上。

9.甲醇汽化混合方法，采用权利要求1-8任一项所述的甲醇汽化混合器，将含有甲醇和氧的预热用甲醇混合气经混合均压室引入换热管进行甲醇的催化氧化反应，将空气经空气进口引入空气预热室吸收甲醇催化氧化反应放出的热能，将液态的预热用甲醇经预热甲醇进口引入中间输气管或引入混合均压室，在中间输气管中和/或混合均压室与经空气出口从空气预热室引出的加热后空气混合，形成所述的预热用甲醇混合气，将液态的制热用甲醇经制热甲醇进口引入汽化混合室，与由换热管送入汽化混合室的催化氧化后气体混合，形成含有甲醇和氧的甲醇混合气并经甲醇混合气出口送入，通过控制经空气进口引入空气预热室的空气流量和/或控制经制热甲醇进口引入均压混合室的制热用甲醇流量控制所述甲醇混合气中的甲醇浓度和/或氧浓度，使其满足甲醇混合气的甲醇浓度和/或氧浓度要求，通过控制经预热甲醇进口引入中间输气管或引入混合均压室的预热用甲醇流量控制换热管内的甲醇催化氧化反应的放热强度，使其满足甲醇混合气的温度要求。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于采用下列方式启动:

在启动过程中，以加热装置将空气加热至所需的温度，在不加入预热用甲醇和制热用甲醇的情形下，持续将加热后的空气经空气进口送入空气预热室，开启甲醇混合气出口进行空气排放，直至空气预热室内的空气温度达到所需的温度后，开启预热甲醇进口通入预热用甲醇，关闭加热装置，将空气在不经加热装置加热的情形下直接送入空气进口，在换热管内的甲醇催化氧化反应工况稳定后，开启制热甲醇进口通入制热用甲醇，从甲醇混合气出口获得适宜温度的甲醇混合气，由此进入正常工作状态；

或者，

在启动过程中，在不加入预热用甲醇和制热用甲醇的情形下，开启空气进口和甲醇混合气出口，经甲醇混合气出口和空气进口进行空气循环，以加热装置将循环空气加热，使甲醇混合气出口排出的空气作为加热装置的进气，经加热装置加热后重新送入空气进口，直至空气预热室内的空气温度达到所需的温度后，开启预热甲醇进口通入预热用甲醇，关闭加热装置，将空气在不经加热装置加热的情形下直接送入空气进口，在换热管内的甲醇催化氧化反应工况稳定后，开启制热甲醇进口通入制热用甲醇，从甲醇混合气出口获得适宜温度的甲醇混合气，由此进入正常工作状态。