一種甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置製造方法
2023-04-28 14:26:41
專利名稱:一種甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醇蒸發-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獨立的甲醇蒸發側和甲醛吸收側，所述甲醇蒸發側的底部設有甲醇出口和空氣分布管，中部設有傳熱填料，上部設有甲醇噴頭並通過輸送泵與甲醇出口連接形成循環，所述甲醇蒸發側的頂部還設有甲醇混合氣體出口；所述甲醛吸收側的底部設有甲醛出口和空氣分布管，中部同樣設有填料，上部設有甲醛噴頭並通過輸送泵與甲醛出口連接形成循環，所述甲醛蒸發側的頂部還設有甲醛混合氣體出口；傳熱填料之間混雜設置有貫穿兩側的傳熱元件。本實用新型降低了用電消耗，並將甲醛吸收和甲醛蒸發做成一體設備，節省了佔地面積降低了成本。
【專利說明】一種甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置
【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】，主要涉及製備銀法甲醛生產技術裝備。
【背景技術】
[0002]目前，銀法甲醛生產主要分為以下幾個單元操作，甲醇蒸發單元、氧化反應單元、甲醛吸收單元、尾氣處理單元。
[0003]銀法甲醛生產中主要耗費蒸汽的地方在於甲醇的蒸發，目前國內甲醇蒸發主要有兩種方式:第一種為升膜式蒸發器，由於為純甲醇蒸發，控制蒸發壓力為5~15Kpa，蒸發溫度65~70°C，直接利用蒸汽作為甲醇蒸發的熱源，該蒸發方式相對而言蒸汽耗能較大，國內基本被淘汰。目前僅有一些老工廠仍在沿用該蒸發方式；第二種為採用空氣在甲醇溶液中鼓泡蒸髮帶走甲醇的方式，其換熱方式主要有兩種:第一種為在甲醇蒸發器內設置中央循環加熱器，甲醇在蒸發器內走管程，殼程採用熱甲醛加熱，並且由於換熱器內置在蒸發器內，設備尺寸相對較大，設備投資費用較大，第二種為甲醇蒸發器內不設置加熱器，甲醇通過甲醇循環泵進入外部設置的板式換熱器與甲醛吸收塔的循環的物料充分換熱後進入甲醇蒸發器閃蒸汽化，由於設置外部循環換熱增加兩臺外部循環泵，而且循環量比較大，用電負荷比較大。
[0004]銀法甲醛生產中主要需要耗用公用工程介質循環水冷卻的即甲醛吸收單元。甲醛吸收為放熱過程，並且放熱量相對較大，所以甲醛的一般需要通過用冷卻介質移出熱量以便於甲醛的吸收。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，現在工藝為了有效節省能量，採用利用甲醇蒸發器帶走一部分甲醛吸收塔的熱量，然後剩下的由循環水帶走多餘的熱量。一套六萬噸37%甲醛裝置，第一甲醛吸收塔需要移出的熱量為2000~4000KW左右，甲醇蒸發器需要的熱量為500~1500KW左右。然由於換熱過程甲醛吸收塔循環物料量比較大，對此甲醛吸收單元循環的電耗是非常大的，並且如果甲醇蒸發再採用外部循環換熱的方式，甲醇循環泵的用電消耗也是很大的。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術存在的缺陷和問題，本實用新型提供了一種甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置，本實用新型利用甲醛吸收塔需要移出的熱量進行甲醇蒸發，並且該發明利用新型熱耦合技術，充分有效的降低了甲醛吸收塔循環量和甲醇蒸發器的循環量，從而大大降低了用電消耗，並且本實用新型將甲醛吸收和甲醛蒸發做成一體設備，大大節省了佔地面積，並且設備成本大大下降。
[0006]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-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獨立的甲醇蒸發側和甲醛吸收側，所述甲醇蒸發側的底部設有甲醇出口和空氣分布管，中部設有傳熱填料，上部設有甲醇噴頭並通過輸送泵與甲醇出口連接形成循環，所述甲醇蒸發側的頂部還設有甲醇混合氣體出口 ；所述甲醛吸收側的底部設有甲醛出口和空氣分布管，中部同樣設有填料，上部設有甲醛噴頭並通過輸送泵與甲醛出口連接形成循環，所述甲醛蒸發側的頂部還設有甲醛混合氣體出口 ；所述甲醇蒸發側與甲醛吸收側的傳熱填料的設置位置相對應，且傳熱填料之間混雜設置有貫穿兩側的傳熱元件。
[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並為傾斜放置，較低的一端設在甲醛吸收側，較高的一端設在甲醇蒸發側。
[0009]所述空氣分布管為排管式分布器。
[0010]有益效果:與現有技術相比，本實用新型直接將兩臺設備通過熱耦合技術直接將兩臺設備做為一套系統，在系統內部通過分隔壁熱傳導和熱輻射以及熱管在系統內進行強推動力的熱傳遞，從而達到熱耦合的效果。本實用新型充分減小了換熱設備的成產成本，以及兩套系統各自的泵的循環量，從而有效降低了用電負荷。由於兩臺設備直接耦合成一臺設備，因此也有效降低了設備佔地。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所述甲醇蒸發裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]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。
[0013]如圖1所示，一種甲醇蒸發-甲醛吸收耦合裝置，本產品主要包含兩個單元，即甲醇蒸發和甲醛吸收兩臺設備包含在一個裝置內，然後主要利用分隔壁將甲醇蒸發側和甲醛吸收側裡面的物料完全獨立分隔，即兩側不能進行物料傳質的過程，只能通過分隔壁和傳熱元件進行熱的傳導或者直接熱輻射進行傳熱。各自作為獨立的系統，甲醇蒸發單元中空氣由空氣分布管中均分分布後進入，甲醇蒸發側中甲醇建立一定液位後，從甲醇出口利用甲醇循環輸送泵，提升至甲醇噴頭並由噴頭噴出，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溼填料或者塔板，與此同時空氣由下向上流動，並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行接觸進而形成高效的傳質和傳熱過程，最後由氣體出口進入下一道工序。
[0014]同樣的，在甲醛吸收側中反應氣由氣體分布管中均分分布後進入，在建立一定液位後，從甲醛出口利用甲醛循環泵，提升至甲醛噴頭並有甲醛噴頭噴出，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溼填料或者塔板，甲醛反應氣由下向上流動，並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行高效的傳質和傳熱，後由氣體出口進入下一道工序。為了加強甲醇蒸發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兩側的傳熱交換，從而提高甲醇蒸發速率和甲醛吸收的推動力。
[0015]本產品根據實際情況可以做成方形或者圓形結構，兩側的甲醇蒸發和甲醛吸收的設備和零件均為常規甲醇蒸發塔和吸收塔的常規配置，由於主要考慮到兩套系統的熱傳導，可以考慮採用高效傳熱元件-熱管，在裝置內傾斜放置，甲醛吸收單元為低端作為加熱熱管的蒸發段，管芯內的工作液體受熱蒸發，並帶走熱量，該熱量為工作液體的蒸發潛熱，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，由於甲醇蒸髮帶走熱量，故在熱管內凝結成液體，同時放出潛熱，在毛細力的作用下，液體回流到蒸發段。這樣，就完成了一個閉合循環，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兩端的熱傳遞。
【權利要求】
1.一種甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置，其特徵在於:包括塔體，該塔體通過分割壁分割成兩個獨立的甲醇蒸發側和甲醛吸收側，所述甲醇蒸發側的底部設有甲醇出口和空氣分布管，中部設有傳熱填料，上部設有甲醇噴頭並通過輸送泵與甲醇出口連接形成循環，所述甲醇蒸發側的頂部還設有甲醇混合氣體出口 ；所述甲醛吸收側的底部設有甲醛出口和空氣分布管，中部同樣設有填料，上部設有甲醛噴頭並通過輸送泵與甲醛出口連接形成循環，所述甲醛蒸發側的頂部還設有甲醛混合氣體出口 ；所述甲醇蒸發側與甲醛吸收側的傳熱填料的設置位置相對應，且傳熱填料之間混雜設置有貫穿兩側的傳熱元件。2.根據權利要求1所述甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置，其特徵在於:所述傳熱元件為翅片式換熱管。3.根據權利要求2所述甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置，其特徵在於:所述翅片式換熱管流通有傳熱介質並為傾斜放置，較低的一端設在甲醛吸收側，較高的一端設在甲醇蒸發側。4.根據權利要求3所述甲醇蒸發-甲醛吸收的耦合裝置，其特徵在於:所述空氣分布管為排管式分布器。
【文檔編號】B01D53-18GK204275767SQ201420486296
【發明者】向家勇, 許引 [申請人]江蘇凱茂石化科技有限公司