CN210915877U - 一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，包括蒸发器、鼓风机、甲醇储罐、甲醇氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔和尾气锅炉；甲醇储罐和鼓风机与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口与甲醇氧化器的入口连接，甲醇氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔和尾气锅炉依次连接；甲醇氧化器内部设置换热器，该换热器与液氨汽化器形成回路。本实用新型将甲醛生产过程中氧化脱氢反应产生的反应热通过换热器内的循环水导入液氨气化装置完成对液氨的气化，从而达到节能减排的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统。
背景技术
银法生产甲醛的工艺为目前化工公司生产甲醛的主要工艺之一，即在高温下使空气和甲醇蒸汽混合，并由电解银催化剂催化，进行氧化脱氢反应，从而形成甲醛，形成的甲醛通过吸收塔吸收后形成成品甲醛溶液，而氧化脱氢反应过程中会释放大量的热能，此热量需要经过甲醇氧化器内部设置的换热器吸收；
而六次甲基四胺的生产过程中需要向反应器打入定量的淡甲醛，所以六次甲基四胺和甲醛的生产往往同时进行，六次甲基四胺的生产工艺为：向反应器内加入定量的淡甲醛，液氨经液氨气化器形成气氨通入反应器，反应生成六次甲基四胺溶液，而液氨气化过程需要热量，那么如何将甲醇氧化器中换出的热量用来气化液氨，就成为化工厂需要思考的问题。
实用新型内容
为解决上述技术中存在的问题，本实用新型提供一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，包括蒸发器、鼓风机、甲醇储罐、甲醇氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔和尾气锅炉；
所述甲醇储罐和所述鼓风机与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述甲醇氧化器的入口连接，所述甲醇氧化器、所述一级吸收塔、所述二级吸收塔和所述尾气锅炉依次连接；
所述液氨汽化器与所述甲醇氧化器内设置的换热器连接。
其中优选的是，所述鼓风机的上游设置空气过滤器，所述鼓风机与所述蒸发器之间设置空气洗涤塔。
上述任一方案中优选的是，所述甲醇储罐与所述蒸发器之间依次设置甲醇高位槽和过滤槽。
上述任一方案中优选的是，还包括与所述液氨气化器连接的液氨罐。
上述任一方案中优选的是，所述液氨汽化器包括壳体、热源入口、溢流口、排废口和加热管，所述热源入口和所述溢流口设置于所述液氨汽化器侧壁上部，所述排废口设置于所述液氨汽化器的底部，所述加热管的主体部分设置于所述液氨汽化器内侧下部，所述加热管的两头从所述液氨汽化器的侧壁伸出；
所述换热器与所述液氨气化器形成回路，所述液氨罐与所述加热管的一端连接。
上述任一方案中优选的是，所述加热管的主体部分为多个串联的U形管构成。
上述任一方案中优选的是，所述换热器为固定管板换热器
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，将甲醛生产过程中氧化脱氢反应产生的反应热通过换热器内的循环水导入液氨气化装置完成对液氨的气化，从而达到节能减排的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统的工艺流程图；
图2是本实用新型液氨汽化器的主视图。
附图标记说明
101、空气过滤器，102、风机，103、空气洗涤塔，104、甲醇储存罐，105、高位槽，106、过滤槽，107、蒸发器，108、甲醇氧化器，1081、换热器，109、一级吸收塔，110、二级吸收塔 ，111、尾气锅炉，200、液氨汽化器，201、加热管，202、热源入口，203、排废口，204、溢流口，205、壳体，210、液氨罐。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，为实施例提供的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，包括蒸发器107、鼓风机102、甲醇储罐104、甲醇氧化器108、一级吸收塔109、二级吸收塔110和尾气锅炉111；
甲醇储罐104和鼓风机102与蒸发器107的入口连接，蒸发器107的出口与甲醇氧化器108的入口连接，甲醇氧化器108、一级吸收塔109、二级吸收塔110和尾气锅炉111依次连接；鼓风机102的上游设置空气过滤器101，鼓风机102与蒸发器107之间设置空气洗涤塔103。
甲醇储罐104与蒸发器107之间依次设置甲醇高位槽105和过滤槽106。
其中，甲醇氧化器108内部设置有用于降温的换热器1081；
而液氨汽化器200与甲醇氧化器108内设置的换热器1081形成回路。
如图2所示，液氨汽化器200包括壳体205、热源入口202、溢流口204、排废口203和加热管201，热源入口202和溢流口204设置于液氨汽化器200侧壁上部，排废口203设置于液氨汽化器200的底部，加热管201的主体部分设置于液氨汽化器200内侧下部，加热管201的两头从液氨汽化器200的侧壁伸出，加热管201的主体部分为多个串联的U形管构成；
换热器1081与热源入口202和溢流口204连接形成回路，该回路上设置控制阀门和水泵，液氨罐210与加热管201的一端连接。
本实用新型在生产过程中，外界空气先经过空气过滤器101进行初步过滤，鼓风机102为其提供动力，再经过空气洗涤塔103再次过滤，然后经过两次过滤的空气进入蒸发器107内部；
同时将甲醇储存罐104内的甲醇泵入甲醇高位槽105内部，甲醇高位槽105可储存部分甲醇，即使出现停电或者输送泵故障时，仍能够保证一段时间的甲醇流量，甲醇高位槽105内部的甲醇经过甲醇过滤槽106的过滤后，进入蒸发器107内部；
在蒸发器107内部，甲醇、空气和蒸发器107提供的蒸汽混合形成三元混合气，甲醛设备在生产过程中较为重要的步骤就是甲醇蒸发，现有技术中甲醇蒸发器的种类繁多，例如，中国专利公开的公告号为 CN203244794U的“一种新型甲醇蒸发器”，包括蒸发器，蒸发器底部设有进风管，进风 管上方设有蒸汽进口管，蒸汽进口管上方设有筒体，筒体上方设有甲醇喷淋管，甲醇喷淋管上方设有过热段，过热段上方设有过滤段，其结构采用蒸汽对甲醇进行直接加热，以达到甲醇蒸发的目的；
三元混合气之后进入甲醇氧化器108内部，在甲醇氧化器108内部，三元混合气经过加热元件的高温加热和电解银催化剂的作用下，进行氧化脱氢反应，并生成甲醛气体和氢气为主的混合气，同时放出大量的反应热，甲醇氧化器108为银法制甲醛中常用的现有设备，例如公开号为CN109603687A公开的“一种高效率的银法甲醛装置中的甲醇氧化器”，而上述的空气过滤器101、空气洗涤塔103和甲醇过滤槽106的存在使甲醛和空气经过过滤，减少其中的杂质，以此保证甲醇氧化器108内部氧化脱氢反应的质量，减少副反应的发生；
以气态甲醛和氢气为主的混合气体经过一级吸收塔109和二级吸收塔110的作用，将气态的甲醛吸收转化为甲醛溶液，而剩余的氢气则被导入尾气锅炉111内部燃烧；
上述吸收塔为甲醛生产设备中常用的技术，种类繁多，例如授权公告号为CN209317392U公开的“一种甲醛吸收塔”，该装置可通过两段吸收段同时产生低浓度和高浓度的甲醛，还可同时实现热量回收；
而甲醇氧化器108内部产生的反应热通过换热器1081将经过加热的循环水导入液氨气化器200后再返回换热器1081内部，以此持续进行液氨的气化，即经加热的循环水从换热器108的出口被泵至液氨气化器200的热源入口202，后进入壳体205内部，此时加热管201则处于热水浴的情况下，同时液氨罐210上的阀门开启，将液氨导入加热管201内部，流经加热管201内的液氨经过加热，变成气态完成气化，最后从加热管201的出口放出并被导向至氨气利用点，而壳体205内部的循环水则由溢流口204流出并返换热器1081内部实现循环；
而由于加热管201的主体部分一直处在水中，如果在液氨气化的过程中，加热管201出现裂痕导致氨气泄漏，泄漏的氨气也会由循环水吸收，此时停止循环水的循环，将壳体205内部的循环水经排废口203排出处理即可。
此外，壳体205上还可设置水温监控装置，如此可通过控制循环水的流量来控制液氨气化的温度。
在上述过程中，换热器1081内部的热水被全部或部分引流至液氨气化器200内部，在不需要对液氨进行气化时，换热器1081按照原有的工作流程进行，而当需要对液氨进行气化时，则从换热器1081中将热水引流至液氨气化器200中即可，其流量由相应的阀门控制；
换热器1081在现有技术中有很多种，而甲醇氧化器108中最常用的是固定管板换热器。
显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，包括蒸发器、鼓风机、甲醇储罐、甲醇氧化器、一级吸收塔、二级吸收塔、液氨汽化器和尾气锅炉；
所述甲醇储罐和所述鼓风机与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述甲醇氧化器的入口连接，所述甲醇氧化器、所述一级吸收塔、所述二级吸收塔和所述尾气锅炉依次连接；
所述液氨汽化器与所述甲醇氧化器内设置的换热器连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，所述鼓风机的上游设置空气过滤器，所述鼓风机与所述蒸发器之间设置空气洗涤塔。
3.根据权利要求1所述的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，所述甲醇储罐与所述蒸发器之间依次设置甲醇高位槽和过滤槽。
4.根据权利要求1所述的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，还包括与所述液氨气化器连接的液氨罐。
5.根据权利要求4所述的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，所述液氨汽化器包括壳体、热源入口、溢流口、排废口和加热管，所述热源入口和所述溢流口设置于所述液氨汽化器侧壁上部，所述排废口设置于所述液氨汽化器的底部，所述加热管的主体部分设置于所述液氨汽化器内侧下部，所述加热管的两头从所述液氨汽化器的侧壁伸出；
所述换热器与所述液氨气化器形成回路，所述液氨罐与所述加热管的一端连接。
6.根据权利要求5所述的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，所述加热管的主体部分为多个串联的U形管构成。
7.根据权利要求4所述的一种利用甲醇氧化反应热气化液氨的甲醛生产系统，其特征在于，所述换热器为固定管板换热器。
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