甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置的製作方法

2023-11-10 04:04:17 3

專利名稱：甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及甲醛生產中將原料氣從蒸發器輸送到反應器的一種裝置。
在以甲醇為原料，以金屬銀為催化劑的甲醛生產中，以空氣為氧氣來源，並用空氣中的大部分惰性氣體，如氮氣、二氧化碳及其它成分混合，利用甲醇的氧化反應生成熱維持反應溫度。由於反應溫度需按銀催化劑性能要求而確定，故在這個原料氣中還需添加惰性的水蒸氣或另外的氮氣、二氧化碳、尾氣等來調節反應溫度，運載反應多餘熱量。這樣在甲醇的原料氣中就含有大量沸點為64.5℃的甲醇和沸點為100℃的水的可凝性物料。由於這些物料的加溼作用，故混合原料氣的露點較高，一般維持在50℃－70℃之間，但一般設備環境都在35℃以下，故在設備輸送過程將有散熱後分餾冷凝現象，破壞了原料氣成分比例，並夾帶液滴損害催化劑床層，因而在原有工藝上都在混合原料氣的氣路前端加裝過熱器來對飽和氣體進行過熱升溫。一般溫度控制在110℃－160℃。這樣熱量消耗較大，約佔全工藝蒸氣消耗量的30％－40％。而水蒸氣量的增加不但增加了能源消耗，降低了反應速率，衝淡了原料氣的濃度，降低了生產能力，而且使反應器後的冷凝冷卻熱負荷加大，消耗更多的冷卻水，並使吸收塔後部的加水量減少，降低了吸收部分的濃度梯度，必然降低了吸收效果。而添加的其它惰性氣體也相應降低了生產能力，減小了反應速率。綜上所述，由於過熱工藝的使用，使甲醛生產中存在著大量的生產能力、物料、能源、水資源的丟失現象，並且增加了設備投資，影響了工藝的穩定。值得指出的是過熱法在開車和低產量下工作也不能完全解決原料不帶液的問題。
本實用新型的目的是要提供一種能增加產量、節約蒸氣、節約冷卻水、降低原料消耗、提高製品濃度、耗能低、工作性能可靠的甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置。
為了達到上述目的，本實用新型廢除了現有設備中的過熱器，在蒸發器之後的前氣相聯管與後氣相聯管之間安裝了一過濾阻火器，它也取代了現有設備中的過濾器和阻火器，該過濾阻火器為一同心套管式結構，它包括外殼、後殼、置於外殼內的同心管狀濾層、位於管狀濾層之後、後殼之內的阻火器，管狀濾層裝在一支撐管上，該支撐管的管壁多孔，其一端密封，另一端與一環形隔板密封連接，該環形隔板的外緣與一法蘭連接；在外殼、後殼、前、後氣相聯管的外表面及反應器的上部設有由夾套或伴管或電熱帶外加隔熱保溫層構成的加熱保溫層。這樣無需採用過熱工藝，而只需通過這種加熱保溫層將原料氣的溫度維持在露點或露點以上即可。
在過濾阻火器的兩端管口處可以設置一個帶有通氣孔的可以以其直徑為軸線轉動的圓板閥芯，用來控制流量。
本實用新型還有另一種形式，既廢除現有設備中的過熱器，在前氣相聯管、阻火器、過濾器、反應器及相聯的管路、閥門上加裝用蒸氣或熱水加熱的夾套或伴管或由電加熱的電熱帶，並外包隔熱保溫層。
本實用新型與現有技術相比，在同樣規模設備、同等動力消耗的情況下，可增產10％－15％，降低蒸氣消耗量30％－60％，降低冷卻用水量20％－40％，降低甲醇單耗5－20kg／T，降低第二吸收塔濃度2％－4％。由於去除了過熱器對溫度的幹擾，因而操作更穩定。如果控制吸收部分加水，原料氣中添加適量的惰性氣體，更適合生產濃度為60g／100g以下的濃甲醛和生產與尿素反應的預縮液產品及氨基樹脂產品，對這些產品的節能降耗帶來明顯的效果。本實用新型還具有結構合理、造價低廉等優點，既適合新建廠設計採用，又可用於老設備的更新改造，具有很高的推廣價值。


圖1為甲醛生產中原料氣輸送的現有設備框圖。
圖2為本實用新型甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置框圖。
圖3為本實用新型的過濾阻火器的結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
如
圖1所示，1為蒸發器，2為蒸氣配料管，3為過熱器，4為阻火器，5為過濾器，6為反應器，7為第一吸收塔，8為第二吸收塔，9為前氣相配管。它也表明現有技術的工藝流程甲醇在蒸發器1內加熱並形成混合氣體，然後與蒸氣配料管2噴出的水蒸氣混合形成原料氣，原料氣經過熱器3的加熱，溫度由約50℃升至110℃－160℃，然後進入過濾器5到達反應器6進行化學反應，生成甲醛氣體，該氣體經冷卻冷凝，在第一吸收塔7內吸收，製成成品。
如圖2所示，10為本實用新型的過濾阻火器，13為防爆板，在前氣相聯管9、過濾阻火器10、後氣相聯管12的外表面以及反應器6的上部都裝有夾套11，每個夾套11都有加熱介質的進口和出口並與加熱介質的供給方式相配合，以使諸如蒸氣、熱水等載熱介質連續流動，從而保證長期連續加熱。圖中將過濾阻火器10緊貼著反應器設置，可提高安全性。
圖3表示的是過濾阻火器10的具體結構15為外殼，其內裝有支撐管22，該支撐管上裝有濾層16，支撐管22的左端密封，右端與環形隔板21密封連接，該環形隔板21的外緣與法蘭17相連；18為後殼，其內裝有阻火器4；在後殼18的尾部設有夾蘭式接頭19及填料20，這樣便於安裝和吸收溫度變化引起的應力；在支撐管22的左端設有支架24和裝在該支架上的小輪23，這樣給更換濾芯帶來方便。14為帶有通氣孔的圓板閥芯，它可以以其直徑為軸轉動，從而對流量進行控制。
本實用新型的實驗效果令人滿意，下面是在同一工廠使用現有設備和使用本實用新型的實測數據
以上數據說明本實用新型應用後可帶來明顯的增產、降耗、節能、節水、降低設備投資、穩定操作等綜合濟效果，而且對電解銀催化劑的性能利用開拓了一個新的更好的工作環境，更能發揮電解銀性能上的優勢。
權利要求1.一種甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置，包括蒸發器(1)、前氣相聯管(9)、後氣相聯管(12)和反應器(6)，其特徵在於在前氣相聯管(9)與後氣相聯管(12)之間裝有一過濾阻火器(10)，該過濾阻火器(10)為一同心套管式結構，它包括外殼(15)、後殼(18)、置於外殼(15)內的同心管狀濾層(16)、位於管狀濾層(16)之後、後殼(18)內的阻火器(4)，管狀濾層(16)裝在一支撐管(22)的外表面，該支撐管(22)的管壁多孔，其一端密封，另一端與環形隔板(21)密封連接，該環形隔板(21)的外緣與法蘭(17)連接；在外殼(15)、後殼(18)、前氣相聯管(9)、後氣相聯管(12)的外表面及反應器(6)的上部設有由夾套或伴管或電熱帶外加隔熱保溫層構成的加熱保溫層(11)。
2.根據權利要求1所述的甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置，其特徵在於，在過濾阻火器(10)的兩端管口處可以設置一個帶有通氣孔的可以以其直徑為軸線轉動的圈板閥芯(14)。
3.根據權利要求1或2所述的甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置，其特徵在於，在支撐管(22)的密封端設有支架(24)和裝在支架(24)上的小輪(23)。
4.根據權利要求1或2所述的甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置，其特徵在於，在後氣相聯管(12)上設有防爆板(13)的接口，在後殼(18)的末端設有夾蘭式接頭(19)及填料(20)。
5.根據權利要求3所述的甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置，其特徵在於，在後氣相聯管(12)上設有防爆板(13)的接口，在後殼(18)的末端設有夾蘭式接頭(19)及填料(20)。
6.一種甲醛生產中原料氣無冷凝淨化輸送裝置，包括蒸發器(1)、前氣相聯管(9)、阻火器(4)、過濾器(5)、反應器(6)、其特徵在於，在前氣相聯管(9)、阻火器(4)、過濾器(5)及相聯的管路、閥門外表面和反應器(6)的上部設置了用蒸氣或熱水加熱的夾套或伴管或由電加熱的電熱帶，並外包隔熱保溫層。
專利摘要本實用新型公開了一種甲醛生產中將原料氣從蒸發器輸送到反應器的裝置。本實用新型中採用的過濾阻火器包括外殼(15)、後殼(18)、過濾層(16)、支撐管(22)、環形隔板(21)、裝在後殼內的阻火器(4)，11為加熱保溫層。本實用新型用加熱保溫的裝置替代了現有技術中的過熱器，從而減少了熱量消耗，減少了惰性氣體的添加量，增加了有效物料的濃度，降低了工藝過程中的總熱負荷，故在增產、降耗、節能、節水、提高反應速率、發揮電解銀性能優勢等方面帶來明顯經濟效果。
文檔編號C07C1/04GK2200637SQ94217829
公開日1995年6月14日 申請日期1994年7月30日 優先權日1994年7月30日
發明者馬辰生 申請人:馬辰生