一種甲醇蒸發裝置製造方法
2023-04-28 14:21:51 1
專利名稱:一種甲醇蒸發裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醇蒸發裝置，所述蒸發裝置包括用於盛裝甲醇原料的塔釜段，以及依次設在塔釜段上方的蒸發換熱段、除沫段和過熱段，所述塔釜段設有空氣進口、甲醇進口和甲醇循環出口；所述蒸發換熱段包括熱交換器和噴淋裝置，熱交換器的殼程與塔釜段的氣流通道連通，管程流通有換熱介質，所述噴淋裝置設在熱交換器的上方，並通過液泵與塔釜段的甲醇循環出口連接形成循環；所述除沫段和過熱段依次設在蒸發換熱段的上方，過熱段的頂部設置有氣體出口。使用本實用新型的甲醇蒸發裝置能有效的降低甲醛裝置的蒸汽、循環水耗能和耗能。
【專利說明】一種甲醇蒸發裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於化工生產工藝及設備【技術領域】，主要涉及製備甲醛用的甲醇蒸發器。
【背景技術】
[0002]目前，銀法甲醛生產主要分為二個單元操作，即氧化反應單元、吸收單元、氧化反應單元分別由四個裝置完成，即甲醇蒸發、三元氣加熱，三元氣過濾，氧化器反應。甲醇蒸發作為甲醛裝置相對較大的耗能裝置；目前主要由兩種蒸發方式第一種為升膜蒸發器利用蒸汽直接作為甲醇蒸發的熱源，甲醇蒸發溫度控制在60?80°C，該蒸發方式主要是蒸汽耗能比較大，目前國內新裝置基本不採用本蒸發方式，第二種蒸發方式為空氣在甲醇溶液內鼓泡蒸發，並且利用外部板式換熱器或者內部較大面積的列管式換熱器換熱蒸發，該蒸發溫度控制蒸發溫度為40?50°C，能有效利用銀法甲醛吸收單元吸收需要移出的熱量，從而既節約了蒸汽又節約了吸收單元的循環水，但是該裝置空氣風機需要克服鼓泡液位高度的壓力降，因此風機動力消耗比較大，而且外部加熱的方式需要大量甲醇循環，要求較大功率的循環泵。
【發明內容】
[0003]為了解決上述第一種蒸發方式的大量蒸汽消耗，第二種蒸發方式風機及甲醇循環泵較大的動力消耗，本實用新型提供了一種甲醇蒸發裝置，使用本實用新型的甲醇蒸發裝置能有效的降低甲醛裝置的蒸汽、循環水耗能和耗能。
[0004]技術方案:為實現上述發明目的，本實用新型採用以下技術方案:一種甲醇蒸發裝置，所述蒸發裝置包括用於盛裝甲醇原料的塔釜段，以及依次設在塔釜段上方的蒸發換熱段、除沫段和過熱段，所述塔釜段設有空氣進口、甲醇進口和甲醇循環出口 ；所述蒸發換熱段包括熱交換器和噴淋裝置，熱交換器的殼程與塔釜段的氣流通道連通，管程流通有換熱介質，所述噴淋裝置設在熱交換器的上方，並通過液泵與塔釜段的甲醇循環出口連接形成循環；所述除沫段和過熱段依次設在蒸發換熱段的上方，過熱段的頂部設置有氣體出口。
[0005]進一步改進，所述蒸發換熱段通過法蘭與塔釜段連接，從而可以方便更換蒸發換熱段或進行檢修，同時還可以直接焊接。
[0006]所述塔釜段的空氣進口連接有空氣分布器。
[0007]所述熱交換器採用翅片式換熱器，從而可以增大換熱面積，提高換熱效率。
[0008]所述噴淋裝置採用列管式分布器或霧化噴嘴。
[0009]所述除沫器採用蜂窩狀填料或不鏽鋼絲網填料。
[0010]有益效果:與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:換熱段設置在裝置內，無需大量的甲醇循環，並通過噴霧裝置進行循環噴霧傳質傳熱，即可滿足正常所需熱能，從而降低了甲醇循環泵的電耗和熱消耗；並且過熱段採用甲醛裝置吸收單元的循環甲醛溶液，對甲醛裝置進行了熱集成，從而大大提高了甲醛裝置的能量有效利用率，進一步節能降耗；另外將氣體改走殼程，提高了傳熱效率。
[0011]1、利用甲醛吸收單元需要移出熱量的甲醛溶液，也可以作為冷卻設備給其他工藝裝置或者單元使用，充分降低了裝置區的能耗，即公用工程耗量，即第一種甲醇蒸發的蒸汽消耗和吸收單元的循環水消耗。本裝置並不局限於甲醛裝置的熱集成，如果與其他裝置聯產，並進行有效的熱集成，還有一定的節能降耗空間。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型所述甲醇蒸發裝置的結構示意圖。
[0013]其中，塔釜段1、空氣進口 2、熱交換器3、甲醇循環出口 4a、噴淋裝置4b、除沫器5、過熱段6、氣體出口 7、甲醇進口 8。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
[0015]如圖1所示，一種甲醇蒸發裝置，本裝置的底部為塔釜段，空氣分布管內插入塔釜段的本體內，空氣由分布管進入該裝置並均勻分布。蒸發換熱段為普通的換熱段，可採用設備法蘭與I進行連接，也可直接焊接，蒸發換熱段可用各種換熱器，為了增加傳熱效率也可使用翅片式換熱裝置，即空氣走殼程，換熱介質走管程，換熱管採用翅片管。在換熱器的上方為甲醇高效噴霧段，該處既可以採用列管式分布噴淋器，也可以採用高效霧化噴嘴，該霧化噴嘴通過液泵與塔釜段的甲醇循環出口連通並形成循環。在此之上設置高效除沫器，可以為液體擋板，為了增加除沫效果也可以採用蜂窩狀填料、或者不鏽鋼絲網填料；再往上則是過熱段，連接方式及構造與蒸發換熱段中的熱交換器相同。
[0016]空氣由空氣分布管進入裝置，依次經過蒸發換熱段、高效除沫器和過熱段，並由頂部的混合氣體出口出去後進入下一道工序。甲醇則由甲醇進口進入該裝置，甲醇進入該裝置經過一套完善的液位控制系統(調節閥控制或者浮球閥控制液位)，在本裝置液位建立後，甲醇由甲醇循環出口經由循環泵抽出後送入噴淋裝置進行噴淋，使得甲醇在蒸發段內既進行傳熱，又進行高效的傳質過程，使得甲醇由液相擴散到空氣中。在高效除沫器內，脫除液體霧膜狀甲醇。
[0017]本裝置中，過熱段和蒸發換熱段中熱交換器的結構相同。混合氣體從塔釜段進入蒸發換熱段，走殼程進入熱交換器中。既可以採用甲醛裝置吸收塔本身甲醛溶液作為加熱介質，也可作為化工裝置或者單元需要冷卻的介質，只要保證冷卻介質溫度在50°C以上。
[0018]將本裝置通過實際生產經驗和計算，以一套五萬噸甲醇裝置為例，甲醇蒸發需要耗能800?1200KW熱量，需要消耗蒸汽大概1.3?2.1t蒸汽，從而有效節約蒸汽消耗。而上述我國甲醇蒸發第二種方式，甲醇循環量一般在100?150m3/h，而本裝置甲醇循環量僅為5?40m3/h，採用10?15m揚程的泵，電耗有效降低了 3?5kw。而且本裝置可以採用高效換熱段，如果採用翅片管，能有效降低面積80%，從而可以降低設備投資成本。
【權利要求】
1.一種甲醇蒸發裝置，其特徵在於:所述蒸發裝置包括用於盛裝甲醇原料的塔釜段，以及依次設在塔釜段上方的蒸發換熱段、除沫段和過熱段，所述塔釜段設有空氣進口、甲醇進口和甲醇循環出口 ；所述蒸發換熱段包括熱交換器和噴淋裝置，熱交換器的殼程與塔釜段的氣流通道連通，管程流通有換熱介質，所述噴淋裝置設在熱交換器的上方，並通過液泵與塔釜段的甲醇循環出口連接形成循環；所述除沫段和過熱段依次設在蒸發換熱段的上方，過熱段的頂部設置有氣體出口。2.根據權利要求1所述甲醇蒸發裝置，其特徵在於:所述蒸發換熱段通過法蘭與塔釜段連接。3.根據權利要求2所述甲醇蒸發裝置，其特徵在於:所述塔釜段的空氣進口連接有空氣分布器。4.根據權利要求2所述甲醇蒸發裝置，其特徵在於:所述熱交換器採用翅片式換熱器。5.根據權利要求2所述甲醇蒸發裝置，其特徵在於:所述噴淋裝置採用列管式分布器或霧化噴嘴。6.根據權利要求5所述甲醇蒸發裝置，其特徵在於:所述除沫器採用蜂窩狀填料或不鏽鋼絲網填料。
【文檔編號】B01D1-00GK204275518SQ201420485741
【發明者】向家勇, 許引, 許玉貴, 周淑敏 [申請人]江蘇凱茂石化科技有限公司