一種甲醛吸收塔的製作方法
2023-05-09 00:35:36 1
專利名稱：一種甲醛吸收塔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種化工設備，具體涉及一種甲醛吸收塔。
背景技術：
工業用甲醛的生產， 一般是由來自氧化器中生成的含有甲醛氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、 一氧化碳、水蒸汽和未反應的甲醇等成份的氣體混合物，釆用水吸收混合物中的甲醛便可形成甲醛水溶液產品，這一吸收過程是通過甲醛吸收塔和冷卻設備來完成的。在甲醛吸收塔中，氣體從下往上運動，而吸收液由上往下流動，二者逆流接觸。在此過程中，由於質量傳遞，混合氣體中的甲醛溶入吸收液中，甲醛在水中的溶解度與甲醛吸收塔內的溫度、壓力(甲醛在氣相中的分壓)、噴淋密度、吸收塔的結構、氣流速度有關。在溫度、壓力、噴淋密度受控的狀態下，吸收塔的結構決定了甲醛吸收的優劣。在常規的甲醛生產中，吸收塔釆用裝有拉西環、階梯環等組成的填料塔，近幾年來金屬絲網填料和板波紋填料也應用於甲醛的吸收過程，金屬絲網填料和板波紋填料的表面積大，吸收性能優良，但造價較貴，且用於生產高濃度甲醛時由於填料中的死角較多，易引起甲醛聚合，造成堵塔現
甲醛吸收塔的噴淋裝置也很重要，好的噴淋裝置能使吸收液在塔截面上噴灑均勻，減少吸收液的溝流現象，提高吸收效率，改善吸收效果。
現有的甲醛吸收塔近幾年來已有較大的改進，在生產常規工業級甲醛溶液中應用已比較成熟，但無法應用於生產高濃度的甲醛溶液。因此，目前甲醛生產由於甲醛吸收塔的限制，無法生產高濃度的甲醛溶液。因此，有必要對現有的甲醛吸收塔的結構進行改進。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中的缺陷，設計一種甲醛吸收塔，該吸收塔可以生產高濃度的甲醛，且具有較高的吸收效率，同時該吸收塔可以解決在生產高濃度甲醛溶液的過程中，甲醛聚合的問題。
為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種甲醛吸收塔，其特徵在於，所述吸收塔包括塔釜，在所述塔釜內設置有第一填料層和第二填料層，在所述第一填料層以下的塔釜壁上設置有第一進氣口及若干個噴頭安裝口，在所述噴頭安裝口上經管路安裝有噴頭，所述噴
頭安裝在所述塔釜內部且噴口向上；在所述第一填料層與第二填料層之間的塔釜壁上設置有第一進液管和第一出液口，在所述第一進液管和第一出液口之間設置有隔板，在所述隔板上設置有用於所述隔板下的氣體向上流出的氣相管，以及用於所述隔板上的液體溢流到所述隔板下層去的溢流管；在所述第二填料層上端的塔釜壁上設置有第二進液管；在所述塔釜內第二進液管的上端設置有若干層閥片，在所述閥片上設有閩孔，在所述閥孔上設置有浮球，在所述塔釜壁上還設置有第三進液口，所述第三進液口位於最上層的所述閩片之上；在所述塔釜的底部設有置甲醋成品的出口 ，在所述塔釜的頂部設有尾氣的出口；所述第一進氣口用於連接含有甲醛的混合氣體管路，所述第一進液管、噴頭安裝口、成品甲醛的出口分別通過管道與用於高濃度甲醋液循環的第一泵連接，所述第一出液口與第二進液管通過管道與用於次高濃度甲醛液循環的第二泵連接，所述第三進液口用於與水管連接。
其中，所述第一填料層和第二填料層安裝在梁式與氣體噴射式相結合的支撐板上。
其中，所述第一填料層為高濃度甲醛吸收填料層，所述高濃度甲醛吸收填料層選用O50的鮑爾環，所述第二填料層為次高濃度甲醛吸收填料層，所述次高濃度甲醛吸收填料層選用<D25的鮑爾環。
其中，在所述塔釜壁上均勻的設置有4個噴頭安裝口，在所述噴頭安裝口處，所述噴頭安裝在所述塔釜的內部，所述塔釜外與循環管路相連接。
其中，所述噴頭為螺旋無堵塞實心噴頭，所述噴頭用於潤溼所述塔釜的內壁，以防止甲醛吸收液的掛壁現象。
其中，所述閥片設置有6 12層，所述閥片為自由升降式閥片，
所述自由升降式閥片沿導杆上下浮動，所述導杆與所述塔釜的側壁平行，所述導杆通過鉸鏈、連杆與所述塔釜側壁連接。
其中，所述塔釜的底部為錐形底，所述甲醛成品的出口設置在所述錐形底的端部。
其中，在所述錐形底部上端的所述塔釜側壁上設有玻璃液位計，所述玻璃液位計用於觀測成品甲醛生成量。
其中，在所述塔釜的側壁上還設有若干個檢修口，在所述監修口上裝有密封蓋。
其中，在所述塔釜的外壁上設置有保溫層。
本發明的優點和有益效果在於該甲醛吸收塔由於填料層的分段設計，以及獨立的雙循環噴淋結構設計，該結構可使每段填料層之間有液體再分布，且有獨立的循環噴淋設置，從而有效的解決了吸收液的重新再分布和保證了需要的噴淋密度，從而增大了吸收塔內的氣液接觸面積，從而解決了甲醛吸收效率。
再由於噴頭結構的設計可以用於溼潤吸收塔的內壁，該結構在提高甲醛溶液濃度的同時，還可以防止甲醛的聚合。
由於在塔釜的外壁設置了保溫層，該保溫是為了保證高濃度甲醛生產過程的塔釜需要的熱量，避免塔內塔外溫差大引起甲醛聚合，錐形底部出料解決了塔釜內甲醛的流動性，不易造成死角，也是為了解決高濃度甲醛生產過程突發事故停車塔釜內的料液放淨問題。由於該塔釜內的填料層釆用了梁式與氣體噴射式相結合的填料 支撐板，該支撐板上開孔的自由截面積大，氣液流通的自由截面積大， 允許較高的氣液負荷，且氣體通過支撐板的壓降小。
由於吸收塔上部釆用6-12層輕型浮閥組成，它具有突出的優良 性能，其主要特點搡作彈性大、由於閩片能自由升降，故能適氣量忽 大忽小的變化，氣縫速度近乎不變，在負荷變動頻繁的較寬操作範圍 內也能保持高的分離效率；分離效率高、在實際應用中，塔板效率可
達60%~70%，比現有技術中的泡罩塔盤分離效率高10%~ 15%，而
且在低負荷時效率仍很高。由於效率高，產品質量也相應提高；處理 能力大、因浮閥排列遠比現有技術中的泡罩塔緊湊，因此可增加開孔 率，加之氣流為水平方向吹入液面層，霧沬夾帶量低，可以提高氣流
量，增大生產能力。生產能力比現有技術中的泡罩塔高出20%~40%。
壓力降小、氣流通過浮閥只有一次收縮、膨脹及轉彎，壓力降比現有
技術中的泡罩塔盤低。在常壓塔內每塊塔板的壓降只有3~5mm汞 柱。此外，該甲醛吸收塔還具有結構簡單，造價低，使用周期長，不 怕髒物料，安裝使用方便等優點。
圖l是本發明甲醛吸收塔的結構示意圖。
圖中1、塔釜；2、第一填料層；3、第二填料層；4、第一進氣 口； 5、噴頭安裝口； 6、噴頭；7、第一進液管；8、第一出液口； 9、 隔板；10、氣相管；11、溢流管；12、第二進液管；13、閥片；14、 浮球；15、第三進液口； 16、甲醛成品的出口； 17、尾氣的出口； 18、 支撐板；19、導杆；20、鉸鏈、連杆；21、玻璃液位計；22、檢修口； 23、密封蓋。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步描 述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
如附圖1所示，本發明具體實施的技術方案是
實施例l
一種甲醛吸收塔，所述吸收塔包括塔釜l，在所述塔釜l內設置有
第一填料層2和第二填料層3，在所述第一填料層2以下的塔釜壁上設置有第一進氣口 4及若干個噴頭安裝口 5，在所述噴頭安裝口 5上經管路安裝有噴頭6，所述噴頭6安裝在所述塔釜1內部且噴口向上；在所述第一填料層2與第二填料層3之間的塔釜壁上設置有第一進液管7和第一出液口8，在所述第一進液管7和第一出液口8之間設置有隔板9，在所述隔板9上設置有用於所述隔板9下的氣體向上流出的氣相管10，以及用於所述隔板9上的液體溢流到所述隔板下層去的溢流管11;在所述第二填料層3上端的塔釜壁上設置有第二進液管12;在所述塔釜l內第二進液管12的上端設置有若干層閥片13，在所述閥片13上設有閥孔，在所述閥孔上設置有浮球14，在所述塔釜壁l上還設置有第三進液口15,所述第三進液口15位於最上的所述閩片13層之上；在所述塔釜1的底部設有置甲醛成品的出口16,在所述塔釜l的頂部設有尾氣的出口17;所述第一進氣口4用於連接含有甲醛的混合氣體管路，所述第一進液管7、噴頭安裝口5、成品甲醛的出口16分別通過管道與用於高濃度甲醛液循環的泵連接，所述第一出液口8與第二進液管12通過管道與用於次高濃度甲醛液循環的泵連接，所述第三進液口15用於與水管連接。實施例2
在實施例1的基礎上，本發明較佳的實施例是，將所述第一填料層2和第二填料層3安裝在梁式與氣體噴射式相結合的支撐板18上。實施例3
在實施例2的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，所述第一填料層2為高濃度甲醛吸收填料層，所述高濃度甲醛吸收填料層選用050的鮑爾環，所述第二填料層3為次高濃度甲醛吸收填料層，所述次高濃度甲醛吸收填料層選用025的鮑爾環。
實施例4
在實施例3的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，在所述塔釜壁上均勻的設置有4個噴頭安裝口 5,在所述噴頭安裝口5處，所述噴頭6安裝在所述塔釜1的內部，所述塔釜1外與循環管路相連接。
實施例5
在實施例4的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，所述噴頭6為螺旋無堵塞實心噴頭，所述噴頭6用於潤溼所述塔釜的內壁，以防止甲醛吸收液的掛壁現象。
實施例6
在實施例1的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，所述閥片13設置有6 12層，所述閥片13為自由升降式閥片，所述自由升降式閥片13沿導杆19上下浮動，所述導杆19與所述塔釜1的側壁平行，所述導杆19通過鉸鏈、連杆20與所述塔釜側壁連接。
實施例7
在實施例l的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，所述塔釜l的底部為錐形底，所述甲醛成品的出口 16設置在所述錐形底的端部。實施例8
在實施例7的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，在所述錐形底部上端的所述塔釜側壁上設有玻璃液位計21，所述玻璃液位計21用於觀測成品甲醛生成量。
實施例9
在實施例1的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，在所述塔釜1的惻壁上還設有若干個檢修口 22,在所述監修口上裝有密封蓋23。實施例IO
在實施例1至9中任意一項的基礎上，本發明較佳的實施例還包括，在所述塔釜的外壁上設置有保溫層。本發明中甲醛吸收塔的工作原理和工作過程是
如圖1所示，含有甲醛氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、 一氧化碳、水蒸汽和未反應的甲醇等成份的氣體混合物，通過管道從塔釜1下端
的第一進氣口 4進入塔釜1，用於吸收甲醛氣體的水源通過管道從塔釜1上端的第三進液口 15進入塔釜，在塔釜1內混合氣體由下向上通過第一填料層2、第二填料層3，再通過閥片13將浮球14頂起。進入塔釜l中的水，當浮球14被頂起時，水將從閥片13上的孔中向下流動，水在向下流動的過程中將會吸收混合氣體中的甲醛成為甲輕液，為了提高甲醛液的濃度，甲醛液在通過第二填料層3後，由於在第二填料層3的上下安裝了次高濃度甲醛循環管路，第二進液管12和第一出液口 8,在第二進液管12和第一出液口 8之間裝有用於甲醛循環的泵，通過該泵可使次高濃度甲醛液，在不斷的循環過程中充分地吸收混合氣體中的甲醛，使甲醛溶液的濃度逐漸提高。在第二填料3層與第一填料層2之間設置有隔板9,在隔板9上設置了用於使混合氣體通過的氣相管10,在隔板9上還設置了用於使濃度提高的甲醛溶液溢流的溢流管11，當循環液體甲醛的液位到達溢流管11 口的位置時，次高濃度甲醛液將流到第一填料層2中繼續吸收混合氣體中的甲醛。在第一填料層2的上端與甲醛成品的出料口 16及噴頭6之間也裝有循環泵，通過該泵可使高濃度甲醛液的濃度進一步提高到50%,當高濃度甲醛溶液的液位到達玻璃液位計21的位置後，用於高濃度甲醛循環的泵將停止工作，塔釜l內的高濃度甲醛將通過與甲醛成品的出料口 16相連接的管道上的閥門排出。其中噴頭6在循環泵的作用下用於潤溼所述塔釜的內壁，以防止甲醛吸收液的掛壁現象。
本發明中的高效甲醛吸收塔，通過分段填料設計、特殊循環噴淋裝置設計、增大了氣液接觸面積，從而解決了吸收效率以及在產生中高濃度甲醛溶液防止甲醛聚合的現象。該塔釜l還採用保溫設計、錐形底部出料設計，在塔釜l中均勻 布置4個螺旋無堵塞實心噴頭，該噴頭的目的是解決塔釜中內甲醛吸 收液掛壁現象，由於甲醛吸收液中在塔釜中的掛壁引起局部溫差易造 成低溫段甲酸聚合現象，而釆用螺旋無堵塞實心噴頭可充分潤溼塔釜 四壁，從而解決高濃度甲醛生產過程塔釜易聚合現象。釆用保溫設計 是為了保證高濃度甲醛生產過程的塔釜需要的熱量，避免塔內塔外溫 差大引起甲醛聚合，錐形底部出料解決了塔釜內甲醛的流動性，不易 造成死角，也是為了解決高濃度甲醛生產過程突發事故停車塔釜內的 料液放淨問題。
本發明中的填料層分高濃度甲醛吸收填料層和次高濃度甲醛吸 收填料層的分段設計，在每段之間有液體再分布，且有獨立的循環噴 淋設置，從而有效的解決了吸收液的重新再分布和保證了需要的噴淋密度。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領 域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以 做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種甲醛吸收塔，其特徵在於，所述吸收塔包括塔釜，在所述塔釜內設置有第一填料層和第二填料層，在所述第一填料層以下的塔釜壁上設置有第一進氣口及一個或一個以上噴頭安裝口，在所述噴頭安裝口上經管路安裝有噴頭，所述噴頭安裝在所述塔釜內部且噴口向上；在所述第一填料層與第二填料層之間的塔釜壁上設置有第一進液管和第一出液口，在所述第一進液管和第一出液口之間設置有隔板，在所述隔板上設置有用於所述隔板下的氣體向上流出的氣相管，以及用於所述隔板上的液體溢流到所述隔板下層去的溢流管；在所述第二填料層上端的塔釜壁上設置有第二進液管；在所述塔釜內第二進液管的上端設置有若干層閥片，在所述閥片上設有閥孔，在所述閥孔上設置有浮球，在所述塔釜壁上還設置有第三進液口，所述第三進液口位於最上層的所述閥片之上；在所述塔釜的底部設置有成品甲醛的出口，在所述塔釜的頂部設有尾氣的出口；所述第一進氣口連接含有甲醛的混合氣體管路，所述第一進液管、噴頭安裝口、成品甲醛的出口分別通過管道與第一泵連接，所述第一出液口與第二進液管通過管道與第二泵連接，所述第三進液口與水管連接。
2、 如權利要求1所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，所述第一填 料層和第二填料層安裝在梁式與氣體噴射式相結合的支撐板上。
3、 如權利要求2所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，所述第一填 料層為高濃度甲醛吸收填料層，所述高濃度甲醛吸收填料層為0>50 的鮑爾環，所述第二填料層為次高濃度甲醛吸收填料層，所述次高濃 度甲醛吸收填料層為025的鮑爾環。
4、 如權利要求3所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，在所述塔釜 壁上均勻的設置有4個噴頭安裝口，在所述噴頭安裝口處，所述噴頭 安裝在所述塔釜的內部，所述塔釜外與循環管路相連接。
5、 如權利要求4所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，所述噴頭為螺旋無堵塞實心噴頭。
6、 如權利要求1所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，所述閩片設 置有6 12層，所述閥片為自由升降式閥片，所述自由升降式閥片沿 導杆上下浮動，所述導杆與所述塔釜的側壁平行，所述導杆通過鉸鏈、 連杆與所述塔釜側壁連接。
7、 如權利要求1所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，所述塔釜的底部為錐形底，所述甲醛成品的出口設置在所述錐形底的端部。
8、 如權利要求7所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，在所述錐形 底部上端的所述塔釜側壁上設有玻璃液位計。
9、 如權利要求1所述的甲醛吸收塔，其特徵在於，在所述塔釜 的側壁上設有一個或一個以上檢修口，在所述監修口上裝有密封蓋。
10、 如權利要求1至10中任一項所述的甲醛吸收塔，其特徵在 於，在所述塔釜的外壁上設置有保溫層。
全文摘要
本發明公開了一種甲醛吸收塔，該吸收塔包括塔釜，在塔釜的下部是有混合氣體進口和成品甲醛的出口，在塔釜的上部設有進水口和尾氣出口，在塔釜內設有兩層填料，在每段填料層之間設有甲醛溶液循環管路。混合氣體由下向上，水由上向下在置換的過程中，混合氣體中的甲醛溶解倒水中形成甲醛液，所述甲醛液在兩層填料中循環，可逐漸提高甲醛的濃度。在填料層下還設有用於潤溼塔釜內壁的噴頭，以防止甲醛吸收液的掛壁現象。該吸收塔可以生產高濃度的甲醛，且具有較高的吸收效率，同時該吸收塔可以解決在生產高濃度甲醛溶液的過程中，甲醛聚合的問題。
文檔編號B01D53/18GK101670230SQ20091017996
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月14日 優先權日2009年10月14日
發明者華秋發 申請人:江陰市華燕石化機械裝備有限公司