CN201537449U - 一种甲醛吸收塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醛吸收塔，该吸收塔包括塔釜，在塔釜的下部是有混合气体进口和成品甲醛的出口，在塔釜的上部设有进水口和尾气出口，在塔釜内设有两层填料，在每段填料层之间设有甲醛溶液循环管路。混合气体由下向上，水由上向下在置换的过程中，混合气体中的甲醛溶解倒水中形成甲醛液，所述甲醛液在两层填料中循环，可逐渐提高甲醛的浓度。在填料层下还设有用于润湿塔釜内壁的喷头，以防止甲醛吸收液的挂壁现象。该吸收塔可以生产高浓度的甲醛，且具有较高的吸收效率，同时该吸收塔可以解决在生产高浓度甲醛溶液的过程中，甲醛聚合的问题。

Description

一种甲醛吸收塔

技术领域

本实用新型涉及一种化工设备，具体涉及一种甲醛吸收塔。

背景技术

工业用甲醛的生产，一般是由来自氧化器中生成的含有甲醛气、氮气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸汽和未反应的甲醇等成份的气体混合物，采用水吸收混合物中的甲醛便可形成甲醛水溶液产品，这一吸收过程是通过甲醛吸收塔和冷却设备来完成的。在甲醛吸收塔中，气体从下往上运动，而吸收液由上往下流动，二者逆流接触。在此过程中，由于质量传递，混合气体中的甲醛溶入吸收液中，甲醛在水中的溶解度与甲醛吸收塔内的温度、压力(甲醛在气相中的分压)、喷淋密度、吸收塔的结构、气流速度有关。在温度、压力、喷淋密度受控的状态下，吸收塔的结构决定了甲醛吸收的优劣。在常规的甲醛生产中，吸收塔采用装有拉西环、阶梯环等组成的填料塔，近几年来金属丝网填料和板波纹填料也应用于甲醛的吸收过程，金属丝网填料和板波纹填料的表面积大，吸收性能优良，但造价较贵，且用于生产高浓度甲醛时由于填料中的死角较多，易引起甲醛聚合，造成堵塔现象。

甲醛吸收塔的喷淋装置也很重要，好的喷淋装置能使吸收液在塔截面上喷洒均匀，减少吸收液的沟流现象，提高吸收效率，改善吸收效果。

现有的甲醛吸收塔近几年来已有较大的改进，在生产常规工业级甲醛溶液中应用已比较成熟，但无法应用于生产高浓度的甲醛溶液。因此，目前甲醛生产由于甲醛吸收塔的限制，无法生产高浓度的甲醛溶液。因此，有必要对现有的甲醛吸收塔的结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种甲醛吸收塔，该吸收塔可以生产高浓度的甲醛，且具有较高的吸收效率，同时该吸收塔可以解决在生产高浓度甲醛溶液的过程中，甲醛聚合的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种甲醛吸收塔，其特征在于，所述吸收塔包括塔釜，在所述塔釜内设置有第一填料层和第二填料层，在所述第一填料层以下的塔釜壁上设置有第一进气口及若干个喷头安装口，在所述喷头安装口上经管路安装有喷头，所述喷头安装在所述塔釜内部且喷口向上；在所述第一填料层与第二填料层之间的塔釜壁上设置有第一进液管和第一出液口，在所述第一进液管和第一出液口之间设置有隔板，在所述隔板上设置有用于所述隔板下的气体向上流出的气相管，以及用于所述隔板上的液体溢流到所述隔板下层去的溢流管；在所述第二填料层上端的塔釜壁上设置有第二进液管；在所述塔釜内第二进液管的上端设置有若干层阀片，在所述阀片上设有阀孔，在所述阀孔上设置有浮球，在所述塔釜壁上还设置有第三进液口，所述第三进液口位于最上层的所述阀片之上；在所述塔釜的底部设有置甲醛成品的出口，在所述塔釜的顶部设有尾气的出口；所述第一进气口用于连接含有甲醛的混合气体管路，所述第一进液管、喷头安装口、成品甲醛的出口分别通过管道与用于高浓度甲醛液循环的第一泵连接，所述第一出液口与第二进液管通过管道与用于次高浓度甲醛液循环的第二泵连接，所述第三进液口用于与水管连接。

其中，所述第一填料层和第二填料层安装在梁式与气体喷射式相结合的支撑板上。

其中，所述第一填料层为高浓度甲醛吸收填料层，所述高浓度甲醛吸收填料层选用Φ50的鲍尔环，所述第二填料层为次高浓度甲醛吸收填料层，所述次高浓度甲醛吸收填料层选用Φ25的鲍尔环。

其中，在所述塔釜壁上均匀的设置有4个喷头安装口，在所述喷头安装口处，所述喷头安装在所述塔釜的内部，所述塔釜外与循环管路相连接。

其中，所述喷头为螺旋无堵塞实心喷头，所述喷头用于润湿所述塔釜的内壁，以防止甲醛吸收液的挂壁现象。

其中，所述阀片设置有6～12层，所述阀片为自由升降式阀片，所述自由升降式阀片沿导杆上下浮动，所述导杆与所述塔釜的侧壁平行，所述导杆通过铰链、连杆与所述塔釜侧壁连接。

其中，所述塔釜的底部为锥形底，所述甲醛成品的出口设置在所述锥形底的端部。

其中，在所述锥形底部上端的所述塔釜侧壁上设有玻璃液位计，所述玻璃液位计用于观测成品甲醛生成量。

其中，在所述塔釜的侧壁上还设有若干个检修口，在所述监修口上装有密封盖。

其中，在所述塔釜的外壁上设置有保温层。

本实用新型的优点和有益效果在于：该甲醛吸收塔由于填料层的分段设计，以及独立的双循环喷淋结构设计，该结构可使每段填料层之间有液体再分布，且有独立的循环喷淋设置，从而有效的解决了吸收液的重新再分布和保证了需要的喷淋密度，从而增大了吸收塔内的气液接触面积，从而解决了甲醛吸收效率。

再由于喷头结构的设计可以用于湿润吸收塔的内壁，该结构在提高甲醛溶液浓度的同时，还可以防止甲醛的聚合。

由于在塔釜的外壁设置了保温层，该保温是为了保证高浓度甲醛生产过程的塔釜需要的热量，避免塔内塔外温差大引起甲醛聚合，锥形底部出料解决了塔釜内甲醛的流动性，不易造成死角，也是为了解决高浓度甲醛生产过程突发事故停车塔釜内的料液放净问题。

由于该塔釜内的填料层采用了梁式与气体喷射式相结合的填料支撑板，该支撑板上开孔的自由截面积大，气液流通的自由截面积大，允许较高的气液负荷，且气体通过支撑板的压降小。

由于吸收塔上部采用6-12层轻型浮阀组成，它具有突出的优良性能，其主要特点操作弹性大、由于阀片能自由升降，故能适气量忽大忽小的变化，气缝速度近乎不变，在负荷变动频繁的较宽操作范围内也能保持高的分离效率；分离效率高、在实际应用中，塔板效率可达60％～70％，比现有技术中的泡罩塔盘分离效率高10％～15％，而且在低负荷时效率仍很高。由于效率高，产品质量也相应提高；处理能力大、因浮阀排列远比现有技术中的泡罩塔紧凑，因此可增加开孔率，加之气流为水平方向吹入液面层，雾沫夹带量低，可以提高气流量，增大生产能力。生产能力比现有技术中的泡罩塔高出20％～40％。压力降小、气流通过浮阀只有一次收缩、膨胀及转弯，压力降比现有技术中的泡罩塔盘低。在常压塔内每块塔板的压降只有3～5mm汞柱。此外，该甲醛吸收塔还具有结构简单，造价低，使用周期长，不怕脏物料，安装使用方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型甲醛吸收塔的结构示意图。

图中：1、塔釜；2、第一填料层；3、第二填料层；4、第一进气口；5、喷头安装口；6、喷头；7、第一进液管；8、第一出液口；9、隔板；10、气相管；11、溢流管；12、第二进液管；13、阀片；14、浮球；15、第三进液口；16、甲醛成品的出口；17、尾气的出口；18、支撑板；19、导杆；20、铰链、连杆；21、玻璃液位计；22、检修口；23、密封盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如附图1所示，本实用新型具体实施的技术方案是：

实施例1

一种甲醛吸收塔，所述吸收塔包括塔釜1，在所述塔釜1内设置有第一填料层2和第二填料层3，在所述第一填料层2以下的塔釜壁上设置有第一进气口4及若干个喷头安装口5，在所述喷头安装口5上经管路安装有喷头6，所述喷头6安装在所述塔釜1内部且喷口向上；在所述第一填料层2与第二填料层3之间的塔釜壁上设置有第一进液管7和第一出液口8，在所述第一进液管7和第一出液口8之间设置有隔板9，在所述隔板9上设置有用于所述隔板9下的气体向上流出的气相管10，以及用于所述隔板9上的液体溢流到所述隔板下层去的溢流管11；在所述第二填料层3上端的塔釜壁上设置有第二进液管12；在所述塔釜1内第二进液管12的上端设置有若干层阀片13，在所述阀片13上设有阀孔，在所述阀孔上设置有浮球14，在所述塔釜壁1上还设置有第三进液口15，所述第三进液口15位于最上的所述阀片13层之上；在所述塔釜1的底部设有置甲醛成品的出口16，在所述塔釜1的顶部设有尾气的出口17；所述第一进气口4用于连接含有甲醛的混合气体管路，所述第一进液管7、喷头安装口5、成品甲醛的出口16分别通过管道与用于高浓度甲醛液循环的泵连接，所述第一出液口8与第二进液管12通过管道与用于次高浓度甲醛液循环的泵连接，所述第三进液口15用于与水管连接。

实施例2

在实施例1的基础上，本实用新型较佳的实施例是，将所述第一填料层2和第二填料层3安装在梁式与气体喷射式相结合的支撑板18上。

实施例3

在实施例2的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，所述第一填料层2为高浓度甲醛吸收填料层，所述高浓度甲醛吸收填料层选用Φ50的鲍尔环，所述第二填料层3为次高浓度甲醛吸收填料层，所述次高浓度甲醛吸收填料层选用Φ25的鲍尔环。

实施例4

在实施例3的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，在所述塔釜壁上均匀的设置有4个喷头安装口5，在所述喷头安装口5处，所述喷头6安装在所述塔釜1的内部，所述塔釜1外与循环管路相连接。

实施例5

在实施例4的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，所述喷头6为螺旋无堵塞实心喷头，所述喷头6用于润湿所述塔釜的内壁，以防止甲醛吸收液的挂壁现象。

实施例6

在实施例1的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，所述阀片13设置有6～12层，所述阀片13为自由升降式阀片，所述自由升降式阀片13沿导杆19上下浮动，所述导杆19与所述塔釜1的侧壁平行，所述导杆19通过铰链、连杆20与所述塔釜侧壁连接。

实施例7

在实施例1的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，所述塔釜1的底部为锥形底，所述甲醛成品的出口16设置在所述锥形底的端部。

实施例8

在实施例7的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，在所述锥形底部上端的所述塔釜侧壁上设有玻璃液位计21，所述玻璃液位计21用于观测成品甲醛生成量。

实施例9

在实施例1的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，在所述塔釜1的侧壁上还设有若干个检修口22，在所述监修口上装有密封盖23。

实施例10

在实施例1至9中任意一项的基础上，本实用新型较佳的实施例还包括，在所述塔釜的外壁上设置有保温层。

本实用新型中甲醛吸收塔的工作原理和工作过程是：

如图1所示，含有甲醛气、氮气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、水蒸汽和未反应的甲醇等成份的气体混合物，通过管道从塔釜1下端的第一进气口4进入塔釜1，用于吸收甲醛气体的水源通过管道从塔釜1上端的第三进液口15进入塔釜，在塔釜1内混合气体由下向上通过第一填料层2、第二填料层3，再通过阀片13将浮球14顶起。进入塔釜1中的水，当浮球14被顶起时，水将从阀片13上的孔中向下流动，水在向下流动的过程中将会吸收混合气体中的甲醛成为甲醛液，为了提高甲醛液的浓度，甲醛液在通过第二填料层3后，由于在第二填料层3的上下安装了次高浓度甲醛循环管路，第二进液管12和第一出液口8，在第二进液管12和第一出液口8之间装有用于甲醛循环的泵，通过该泵可使次高浓度甲醛液，在不断的循环过程中充分地吸收混合气体中的甲醛，使甲醛溶液的浓度逐渐提高。在第二填料3层与第一填料层2之间设置有隔板9，在隔板9上设置了用于使混合气体通过的气相管10，在隔板9上还设置了用于使浓度提高的甲醛溶液溢流的溢流管11，当循环液体甲醛的液位到达溢流管11口的位置时，次高浓度甲醛液将流到第一填料层2中继续吸收混合气体中的甲醛。在第一填料层2的上端与甲醛成品的出料口16及喷头6之间也装有循环泵，通过该泵可使高浓度甲醛液的浓度进一步提高到50％，当高浓度甲醛溶液的液位到达玻璃液位计21的位置后，用于高浓度甲醛循环的泵将停止工作，塔釜1内的高浓度甲醛将通过与甲醛成品的出料口16相连接的管道上的阀门排出。其中喷头6在循环泵的作用下用于润湿所述塔釜的内壁，以防止甲醛吸收液的挂壁现象。

本实用新型中的高效甲醛吸收塔，通过分段填料设计、特殊循环喷淋装置设计、增大了气液接触面积，从而解决了吸收效率以及在产生中高浓度甲醛溶液防止甲醛聚合的现象。

该塔釜1还采用保温设计、锥形底部出料设计，在塔釜1中均匀布置4个螺旋无堵塞实心喷头，该喷头的目的是解决塔釜中内甲醛吸收液挂壁现象，由于甲醛吸收液中在塔釜中的挂壁引起局部温差易造成低温段甲醛聚合现象，而采用螺旋无堵塞实心喷头可充分润湿塔釜四壁，从而解决高浓度甲醛生产过程塔釜易聚合现象。采用保温设计是为了保证高浓度甲醛生产过程的塔釜需要的热量，避免塔内塔外温差大引起甲醛聚合，锥形底部出料解决了塔釜内甲醛的流动性，不易造成死角，也是为了解决高浓度甲醛生产过程突发事故停车塔釜内的料液放净问题。

本实用新型中的填料层分高浓度甲醛吸收填料层和次高浓度甲醛吸收填料层的分段设计，在每段之间有液体再分布，且有独立的循环喷淋设置，从而有效的解决了吸收液的重新再分布和保证了需要的喷淋密度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种甲醛吸收塔，其特征在于，所述吸收塔包括塔釜，在所述塔釜内设置有第一填料层和第二填料层，在所述第一填料层以下的塔釜壁上设置有第一进气口及一个或一个以上喷头安装口，在所述喷头安装口上经管路安装有喷头，所述喷头安装在所述塔釜内部且喷口向上；在所述第一填料层与第二填料层之间的塔釜壁上设置有第一进液管和第一出液口，在所述第一进液管和第一出液口之间设置有隔板，在所述隔板上设置有用于所述隔板下的气体向上流出的气相管，以及用于所述隔板上的液体溢流到所述隔板下层去的溢流管；在所述第二填料层上端的塔釜壁上设置有第二进液管；在所述塔釜内第二进液管的上端设置有若干层阀片，在所述阀片上设有阀孔，在所述阀孔上设置有浮球，在所述塔釜壁上还设置有第三进液口，所述第三进液口位于最上层的所述阀片之上；在所述塔釜的底部设置有成品甲醛的出口，在所述塔釜的顶部设有尾气的出口；所述第一进气口连接含有甲醛的混合气体管路，所述第一进液管、喷头安装口、成品甲醛的出口分别通过管道与第一泵连接，所述第一出液口与第二进液管通过管道与第二泵连接，所述第三进液口与水管连接。

2.如权利要求1所述的甲醛吸收塔，其特征在于，所述第一填料层和第二填料层安装在梁式与气体喷射式相结合的支撑板上。

3.如权利要求2所述的甲醛吸收塔，其特征在于，所述第一填料层为高浓度甲醛吸收填料层，所述高浓度甲醛吸收填料层为Φ50的鲍尔环，所述第二填料层为次高浓度甲醛吸收填料层，所述次高浓度甲醛吸收填料层为Φ25的鲍尔环。

4.如权利要求3所述的甲醛吸收塔，其特征在于，在所述塔釜壁上均匀的设置有4个喷头安装口，在所述喷头安装口处，所述喷头安装在所述塔釜的内部，所述塔釜外与循环管路相连接。

5.如权利要求4所述的甲醛吸收塔，其特征在于，所述喷头为螺旋无堵塞实心喷头。

6.如权利要求1所述的甲醛吸收塔，其特征在于，所述阀片设置有6～12层，所述阀片为自由升降式阀片，所述自由升降式阀片沿导杆上下浮动，所述导杆与所述塔釜的侧壁平行，所述导杆通过铰链、连杆与所述塔釜侧壁连接。

7.如权利要求1所述的甲醛吸收塔，其特征在于，所述塔釜的底部为锥形底，所述甲醛成品的出口设置在所述锥形底的端部。

8.如权利要求7所述的甲醛吸收塔，其特征在于，在所述锥形底部上端的所述塔釜侧壁上设有玻璃液位计。

9.如权利要求1所述的甲醛吸收塔，其特征在于，在所述塔釜的侧壁上设有一个或一个以上检修口，在所述监修口上装有密封盖。

10.如权利要求1至10中任一项所述的甲醛吸收塔，其特征在于，在所述塔釜的外壁上设置有保温层。