CN104693015B - 一种银法甲醛生产的甲醇蒸发氧化工艺装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种银法甲醛生产的甲醇蒸发氧化工艺装置，包括汽化器混合器、过热器、过滤器、阻火器和氧化器，所述汽化器混合器采用管板式换热器，所述管板式换热器的上端盖为雾化空间，该雾化空间顶部设有空气入口，而侧壁设有甲醇入口和软水入口，所述甲醇入口和软水入口连接有雾化喷嘴，空气与雾化的甲醇和水气体混合后进入换热器的管程，所述换热器的壳程则流通热源；所述换热器管程的出口依次与过热器、过滤器、阻火器和氧化器入口连接。本发明相无需鼓风机，且不存在空气阻力；同时采用新工艺后，余热的利用大大增加，比老工艺一塔甲醛的冷却水的冷却负荷小了很多，因此老工艺增加了冷却水的使用量。
Description
技术领域
本发明属于化工生产工艺及设备技术领域，主要涉及甲醛生产工艺装置。
背景技术
现有的银法甲醛有再沸器法、鼓泡法。由于再沸器法要消耗大量的蒸汽，目前已逐步淘汰。鼓泡法甲醇蒸发器是由甲醇蒸发器、甲醇循环泵、过热器、配料蒸汽分布器、混合过滤器、阻火器组成。甲醇的蒸发是空气通过蒸发器内的甲醇液层并对甲醇液体鼓泡，蒸发器内的甲醇通过甲醇循环泵打出与甲醛换热来实现甲醇的汽化，甲醇汽化后与外加入的配料蒸汽和尾气混合后通过过热器用蒸汽过热至100多度完全汽化后送入氧化器反应。
目前工艺的缺点：1、鼓风机的风穿过蒸发器的液层，由于液层存在一定的阻力，造成风机出口压力多出5－10KPA，每年减少了甲醛生产的运转周期约15天，且加大了风机的运行功率，电能消耗提高1度/吨甲醛。2、由于蒸发器内的甲醇要用泵导出后进行外加热，从而要多用两台较大功率泵，运行电能增加约2度/吨甲醛。3、由于该工艺配料蒸汽是利用生蒸汽，造成蒸汽有大量的浪费，由此增加约0.2吨蒸汽/吨甲醛。4、由于该工艺用生蒸汽过热，由此增加了0.05吨蒸汽/吨甲醛的使用量。5、该工艺的甲醇蒸发用蒸发器蒸发，增加了投资和占地面积。
发明内容
发明目的：针对上述存在的问题和缺陷，本发明提供了一种银法甲醛生产的甲醇蒸发氧化工艺装置，改善了空气鼓泡带来了能耗增加，并将氧化塔小型化设计使得工艺装置占地面积小，且放置灵活，具有低能耗低成本的特点。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种银法甲醛生产的甲醇蒸发氧化工艺装置，包括汽化器混合器、过热器、过滤器、阻火器和氧化器，所述汽化器混合器采用管板式换热器，所述管板式换热器的上端盖为雾化空间，该雾化空间顶部设有空气入口，而侧壁设有甲醇入口和软水入口，所述甲醇入口和软水入口连接有雾化喷嘴，空气与雾化的甲醇和水气体混合后进入换热器的管程，所述换热器的壳程则流通热源；所述换热器管程的出口依次与过热器、过滤器、阻火器和氧化器入口连接，所述氧化器底部的甲醛出口通过管道与过热器的换热段连接，并提供热源。
本发明通过空气打入并携带喷雾雾化后的甲醇和软水，经过换热段加热气化，最终送入氧化塔进行氧化得到甲醛。该过程中甲醇是采用雾化混合后在加热气化的方式一次获得含有甲醇气体的四元气体，相对于传统的鼓泡法而言，无需鼓风机，且不存在空气阻力，并能有效回收利用余热，降低蒸汽消耗量，且设备为分开独立设置，在组装建设时更加灵活，成本更低。
作为优选，还包括与氧化器连接的甲醛吸收塔。
作为优选，所述汽化器混合器的壳程通过管道与甲醛吸收塔的出口连通，使得壳程流通甲醛吸收塔出口的热甲醛溶液，从而能有效甲醛氧化塔生产得到甲醛的余热，降低生产能耗。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：相对于传统的鼓泡法而言，无需鼓风机，且不存在空气阻力，并能有效回收利用余热，降低蒸汽消耗量，且设备为分开独立设置，在组装建设时更加灵活，成本更低；同时采用新工艺后，余热的利用大大增加，比老工艺一塔甲醛的冷却水的冷却负荷小了很多，因此老工艺增加了冷却水的使用量。
附图说明
图1为本发明所述甲醇蒸发氧化工艺装置的结构示意图。
其中，汽化器混合器1、过热器2、过滤器3、阻火器4、氧化器5、空气入口6、甲醇入口7、软水入口8、雾化喷嘴9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种银法甲醛生产的甲醇蒸发氧化工艺装置，包括汽化器混合器、过热器、过滤器、阻火器和氧化器，所述汽化器混合器采用管板式换热器，所述管板式换热器的上端盖为雾化空间，该雾化空间顶部设有空气入口，而侧壁设有甲醇入口和软水入口，所述甲醇入口和软水入口连接有雾化喷嘴，空气与雾化的甲醇和水气体混合后进入换热器的管程，所述换热器的壳程则流通热源，该热源来自甲醛吸收塔内的甲醛吸收热；所述换热器管程的出口依次与过热器、过滤器、阻火器和氧化器入口连接，所述氧化器底部的甲醛出口通过管道与过热器的换热段连接，并为氧化器提供热源，经过过热器吸收热量后，送入后续吸收塔。
本专利主要是解决甲醇及水的汽化方式，并充分利用系统内的余热，使最终进入氧化器反应之前与传统的四元汽配比一样，过热器的热源是使用氧化塔反应后的废热将混合气加热成过热汽体，再通过过滤器过滤去机械杂质，通过阻火器后进入氧化器参加反应，因此没有改变反应条件和本质。但由于汽化方式的改变使得蒸汽消耗量和消耗电量及一次投资都相应减少，具体表现在：
1.甲醇的蒸发用的是吸收塔内的甲醛吸收热，过热器的加热利用的是氧化器的出口气体的余热，不用配料蒸汽而是加入水用余热汽化水分，因此充分利用余热，降低蒸汽消耗量，提高系统蒸汽输出量。
2.由于不需要大的蒸发系统，减少了一台蒸发器，并且减少了两台甲醇循环泵及相应的管路和仪表，减少一次投资。
3.由于减少了甲醇循环泵，并且减小了风机穿过甲醇液层的阻力，从而减少生产电耗。
4.由于余热补用来加热甲醇、水及混合汽，从而不需要大量的冷却水来带走余热，减少了冷却水的冷却负荷。
5.由于减少了风台设备，从而减小占地面积，且小设备摆放比较灵活。
Claims (3)
1.一种银法甲醛生产的甲醇蒸发氧化工艺装置，其特征在于：包括汽化器混合器、过热器、过滤器、阻火器和氧化器，所述汽化器混合器采用管板式换热器，所述管板式换热器的上端盖为雾化空间，该雾化空间顶部设有空气入口，而侧壁设有甲醇入口和软水入口，所述甲醇入口和软水入口连接有雾化喷嘴，空气与雾化的甲醇和水气体混合后进入换热器的管程，所述换热器的壳程则流通热源；所述换热器管程的出口依次与过热器、过滤器、阻火器和氧化器入口连接，所述氧化器底部的甲醛出口通过管道与过热器的换热段连接，并提供热源。
2.根据权利要求1所述甲醇蒸发氧化工艺装置，其特征在于：还包括与氧化器连接的甲醛吸收塔。
3.根据权利要求2所述甲醇蒸发氧化工艺装置，其特征在于：所述汽化器混合器的壳程通过管道与甲醛吸收塔的出口连通，使得壳程流通甲醛吸收塔出口的热甲醛溶液。
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