CN216604069U - 一种甲醇蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种甲醇蒸发器，包括沿竖直方向设置的筒体，所述筒体的底端设有下封头，所述筒体的顶端设有球冠封头，所述筒体内设有导筒，所述导筒的外侧面套设有管板，所述管板将所述导筒与所述筒体内壁之间的区域分隔为第一区和第二区，所述筒体的侧壁上设有用于向所述第一区通入甲醇的第一管口以及向所述第二区通入空气的供气管，所述第一区内设有第一加热盘管和换热管，所述第一加热盘管用于加热所述第一区的甲醇，所述换热管的底端穿过所述管板，并与所述第二区连通。其具有提高甲醇蒸发器对甲醇的利用率，并提高甲醇蒸汽的产量的效果。

Description

一种甲醇蒸发器

技术领域

本实用新型涉及甲醇蒸发器的领域，尤其涉及一种甲醇蒸发器。

背景技术

在进行甲醛生产的过程中，一般采用使用甲醇作为原料，加入空气以及水蒸气进行混合，利用甲醇空气氧化法处理混合气体，从而制得甲醛。甲醇空气氧化法工艺中，一般采用的催化剂为银催化剂。

目前一般使用甲醇蒸发器对甲醇进行初步处理，在甲醇蒸发器中对甲醇进行加热，生成甲醇蒸汽，并向甲醇蒸汽中通入空气与配料水蒸气混合。在向甲醇蒸汽中通入空气时，由于空气的温度低于甲醇蒸汽，会使得一部分甲醇蒸汽重新液化为液滴，进而被过滤装置或除沫器滤下，或附着在甲醇蒸发器的内壁上，从而降低甲醇蒸发器的甲醇利用率，并影响甲醇蒸发器的甲醇蒸汽产量。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种甲醇蒸发器，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种甲醇蒸发器，包括沿竖直方向设置的筒体，所述筒体内的底端设有下封头，所述筒体的顶端设有球冠封头，所述筒体内设有导筒，所述导筒的外侧面套设有管板，所述导筒的轴线与所述筒体的轴线平行，所述导筒通过所述管板与所述筒体的内壁连接，所述管板将所述导筒与所述筒体内壁之间的区域分隔为第一区和第二区，所述第一区位于所述第二区的正上方，所述筒体的侧壁上设有用于向所述第一区通入甲醇的第一管口以及向所述第二区通入空气的供气管，所述第一区内设有第一加热盘管和换热管，所述第一加热盘管用于加热所述第一区的甲醇，所述换热管的底端穿过所述管板，并与所述第二区连通。

进一步的，所述筒体的侧壁上还设有第二管口，所述第二管口与第一区的顶端连通，以控制第一区内的甲醇液位高度。

进一步的，所述筒体的侧壁上还设有第三管口，所述第三管口与所述第一区的底端连通，以供未蒸发完毕的甲醇流出。

进一步的，所述筒体内还设有第二加热盘管，所述第二加热盘管用于加热甲醇蒸汽、水蒸气以及空气的混合气体。

进一步的，所述筒体的侧壁上还设有测量口，所述测量口用于安装测量筒体内部温度以及压力的测量装置，所述测量口位于所述第二加热盘管与所述第一区之间。

进一步的，所述下封头的底端开设有排净口。

进一步的，所述球冠封头的顶面上设有吊耳。

进一步的，所述球冠封头的顶面上设有防爆口。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

(一)在第一区内加入甲醇，第一加热盘管和换热管均浸泡在甲醇中。向第一加热盘管内通入加热用水蒸气，加热用水蒸气通过第一加热盘管的侧壁与甲醇发生热量交换，使甲醇沸腾，并产生甲醇蒸汽。同时，供气管向第一区内通入空气，空气通过换热管向上穿过第一区，当空气经过换热管时，空气可以通过换热管的侧壁与甲醇发生热量交换，则空气从换热管的顶端流出时，温度与甲醇沸腾的温度接近，从而避免空气与甲醇蒸汽混合导致甲醇蒸汽重新液化的问题，进而可以提高甲醇蒸发器对甲醇的利用率，并提高甲醇蒸汽的产量。

(二)从第一管口向第一区内通入过量的甲醇时，甲醇的液位高度越过第二管口，甲醇即可从第二管口中流出。利用第二管口控制第一区内甲醇的液位高度，可以避免甲醇漫过导筒以及换热管的顶端，进而防止沸腾的甲醇通过导筒或溅落至下封头，提高甲醇的利用率。

(三)第二加热盘管通有加热用水蒸气，第二加热盘管可以用于对混合气体进行加热，可以使混合气体的温度保持在适于进行甲醇空气氧化法工艺的温度，并避免甲醇受冷液化的现象发生，从而便于利用混合气体生产甲醛。

(四)测量口用于对筒体内的温度以及压力进行检测，通过测得的温度以及压力数据，可以方便工作人员了解甲醇蒸汽与空气的混合气体的温度以及筒体内的气体浓度，从而方便工作人员调节第一加热盘管以及第二加热盘管内通入加热用水蒸气的温度，或调节配料蒸汽以及空气的加入量。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例中甲醇蒸发器的结构示意图。

附图中标记：

1、筒体；11、下封头；111、排净口；112、裙座筒体；12、球冠封头；121、出气孔；122、吊耳；123、防爆口；13、第一管口；14、第二管口；15、第三管口；16、测量口；2、导筒；21、管板；211、换热管；3、第一区；31、第一加热盘管；311、第一入口；312、第一出口；4、第二区；41、供气管；411、通风口；412、进气管；5、除沫器；6、配料蒸汽管；7、第二加热盘管；71、第二入口；72、第二出口；8、过滤器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种甲醇蒸发器作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例

参照图1，本申请提供了一种甲醇蒸发器，其包括沿竖直方向设置的筒体1，筒体1的底端和顶端分别固定连接有下封头11和球冠封头12，下封头11的外侧面还焊接有裙座筒体112，裙座筒体112用于支撑筒体1。筒体1内沿竖直方向设有导筒2，导筒2的轴线与筒体1的轴线重合，导筒2外侧面上焊接有圆盘状的管板21，管板21上开设有第一通孔(图中未示出)，管板21通过第一通孔套设在导筒2上，管板21的侧面与筒体1的内侧壁焊接固定，管板21将导筒2与筒体1内侧壁之间的环形空间分隔为第一区3和第二区4，第一区3 位于第二区4的正上方。

参照图1，筒体1的侧壁上开设有第一管口13、第二管口14和第三管口 15，第一管口13、第二管口14以及第三管口15均与第一区3连通，第二管口 14的高度高于第一管口13。第一管口13用于向第一区3内注入甲醇，第二管口14用于限制第一区3内甲醇的液位高度，避免甲醇受热后溅出，甲醇的液位高度越过第二管口14，甲醇即可从第二管口14中流出。第三管口15与第一区 3的底端连通，当反应完成后，打开第三管口15，可以将第一区3内的甲醇从第三管口15排净。

参照图1，第一区3内设置有第一加热盘管31，第一加热盘管31环绕导筒 2设置，并浸泡在第一区3的甲醇中。第一加热盘管31的两端均与筒体1固定连接，并与筒体1的外侧面连通，形成第一入口311和第一出口312，向第一入口311通入加热用水蒸气，加热用水蒸气通过第一加热盘管31与第一区3 的甲醇进行热量交换，从而将第一区3的甲醇加热至沸腾，以生成甲醇蒸汽，第一加热盘管31中的加热用水蒸气液化后，形成液滴从第一出口312流出。

参照图1，第一区3内还设置有若干个换热管211，换热管211的侧面浸泡在第一区3的甲醇中。若干个换热管211均沿竖直方向插接在管板21上，管板 21上开设有若干个用于插接换热管211的第二通孔(图中未示出)，若干个第二通孔均匀分布在管板21上，若干个换热管211与若干个第二通孔一一对应，并插接配合，换热管211的底端与第二区4连通。

参照图1，第二区4内还设置有供气管41，供气管41的形状为环形，且供气管41的顶面上开设有通风口411，供气管41的侧面连通有进气管412，进气管412的一端与筒体1的外侧面连通，通过向进气管412通入空气，空气进入供气管41后，再从通风口411流至第二区4，空气向上流动后，可以穿过换热管211向上流动。而空气在流经换热管211时，空气通过换热管211管壁与加热后的甲醇进行热量交换，从而在空气与甲醇蒸汽混合之前，预先对空气加热。当空气从换热管211的顶端流出时，温度与甲醇沸腾的温度接近，从而避免空气与甲醇蒸汽混合导致甲醇蒸汽重新液化的问题，进而可以提高甲醇蒸发器对甲醇的利用率，并提高甲醇蒸汽的产量。

参照图1，下封头11的底端开设有排净口111，排净口111安装有阀门。甲醇蒸发器运行一段时间后，下封头11的内壁上会残留一部分甲醇，排净口 111可以用于将下封头11内残留的甲醇排出，从而对甲醇进行回收利用。

参照图1，筒体1的侧壁上开设有测量口16，测量口16所在的高度高于第一区3。测量口16用于安装测量筒体1内部温度以及压力的测量装置。利用测量口16处测得的数据，工作人员可以了解筒体1内的温度变化以及压力变化，进而调节第一加热盘管31中通入加热用水蒸气的温度，从而调整筒体1内的温度。改变空气的加入量，可以改变筒体1内的压力，保证甲醇蒸发器安全平稳运行。

参照图1，筒体1内由上至下还设有过滤器8、第二加热盘管7、配料蒸汽管6和除沫器5，除沫器5高于测量口16。筒体1内的甲醇蒸汽与空气混合后，向上流动，经过除沫器5，由除沫器5对甲醇蒸汽与空气的混合气体初步过滤；随后配料蒸汽管6向筒体1内通入配料水蒸气，将配料水蒸气混入甲醇蒸汽与空气的混合气体，即可得到用于生产甲醛的甲醇蒸汽、配料水蒸气以及空气的混合气体；最终，甲醇蒸汽、配料水蒸气以及空气的混合气体被过滤器8再次过滤，即可通入反应器中参与生成甲醛。

其中，第二加热盘管7的两端分别与筒体1的外侧面连通，形成第二入口 71和第二出口72，以供加热用水蒸气流入以及液滴流出。配料蒸汽管6与筒体 1的外侧面连通，并与供送配料水蒸气的装置连通，配料蒸汽管6的侧面还开设有若干个第三通孔，第三通孔用于供配料水蒸气从配料蒸汽管6中流出至筒体1内。

参照图1，球冠封头12的侧面开设有用于供混合气体流出的出气孔121，球冠封头12的顶面上一体成型有四个吊耳122，四个吊耳122沿球冠封头12 的周向均匀排列。此外，球冠封头12的顶面上还开设有防爆口123，防爆口123 用于安装爆破片，当蒸发器运行出现故障而导致筒体1内压力过高时，爆破片裂开，释放筒体1内的压力，避免发生意外。

本实施例中甲醇蒸发器的工作原理为：

甲醇蒸发器运行时，筒体1内的甲醇蒸汽、配料用水蒸气与空气混合为生产甲醛用的混合气体。第一区3内加入甲醇，第一加热盘管31和换热管211 均浸泡在甲醇中。向第一加热盘管31内通入加热用水蒸气，加热用水蒸气通过第一加热盘管31的侧壁与甲醇发生热量交换，使甲醇沸腾，并产生甲醇蒸汽。同时，配料蒸汽管6向筒体1内通入配料用水蒸气；供气管41向第一区3内通入空气，空气通过换热管211向上穿过过第一区3，当空气经过换热管211时，空气可以通过换热管211的侧壁与沸腾的甲醇进行热量交换，当空气从换热管 211的顶端流出时，温度与甲醇沸腾的温度接近，从而避免空气与甲醇蒸汽混合导致甲醇蒸汽重新液化的问题，进而可以提高甲醇蒸发器对甲醇的利用率，并提高甲醇蒸汽的产量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种甲醇蒸发器，包括沿竖直方向设置的筒体，所述筒体内的底端设有下封头，所述筒体的顶端设有球冠封头，其特征在于：所述筒体内设有导筒，所述导筒的外侧面套设有管板，所述导筒的轴线与所述筒体的轴线平行，所述导筒通过所述管板与所述筒体的内壁连接，所述管板将所述导筒与所述筒体内壁之间的区域分隔为第一区和第二区，所述第一区位于所述第二区的正上方，所述筒体的侧壁上设有用于向所述第一区通入甲醇的第一管口以及向所述第二区通入空气的供气管，所述第一区内设有第一加热盘管和换热管，所述第一加热盘管用于加热所述第一区的甲醇，所述换热管的底端穿过所述管板，并与所述第二区连通。

2.如权利要求1所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述筒体的侧壁上还设有第二管口，所述第二管口与第一区的顶端连通，以控制第一区内的甲醇液位高度。

3.如权利要求1所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述筒体的侧壁上还设有第三管口，所述第三管口与所述第一区的底端连通，以供未蒸发完毕的甲醇流出。

4.如权利要求1所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述筒体内还设有第二加热盘管，所述第二加热盘管用于加热甲醇蒸汽、水蒸气以及空气的混合气体。

5.如权利要求4所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述筒体的侧壁上还设有测量口，所述测量口用于安装测量筒体内部温度以及压力的测量装置，所述测量口位于所述第二加热盘管与所述第一区之间。

6.如权利要求1所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述下封头的底端开设有排净口。

7.如权利要求1所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述球冠封头的顶面上设有吊耳。

8.如权利要求1所述的一种甲醇蒸发器，其特征在于：所述球冠封头的顶面上设有防爆口。

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