CN220111037U - 甲醛生产中反应热回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了甲醛生产中反应热回收利用装置，涉及甲醛生产技术领域。包括：反应器，所述反应器的出气端固定连接有换热装置；水蒸汽生成器，水蒸汽生成器的出气端和反应器的出水端相固定，水蒸汽生成器的进水端和换热装置的出水端相固定；水泵，水泵的进水端和换热装置的进水端相固定；甲醇蒸发器。本实用新型通过限制组件和换热装置的设置，换热装置采用可对三种不同的物质之间进行换热的换热装置，从而实现对水和甲醇气体进行预热，减少了热能的损失，且限制组件的使用，反应气体可通过出气孔进行流通，通过出气孔限制反应气体的流通速度，增加反应气体处在换热装置内部的时间，以此提高换热效率，减少热能损耗。

Description

甲醛生产中反应热回收利用装置

技术领域

本实用新型涉及甲醛生产技术领域，具体为甲醛生产中反应热回收利用装置。

背景技术

反应热是指当一个化学反应在恒压以及不做非膨胀功的情况下发生后，若使生成物的温度回到反应物的起始温度，这时体系所放出或吸收的热量称为反应热，

如申请号为“202110342576.6”公开的“甲醛生产中反应热回收利用系统”包括设在急冷段和吸收塔之间的冷却段和甲醇预热段，经急冷段冷却后的反应气依次经冷却段和甲醇预热段后进入吸收塔；甲醇依次经过甲醇预热段和冷却段后进入甲醇蒸发器。本申请具有提高甲醛生产中反应热的利用率的效果。

上述装置通过换热器实现反应热对甲醇的预热，而反应器内部温度高达600—650摄氏度，从反应器内部的反应气体会携带大量热量，而甲醇的蒸发温度为45摄氏度，在对甲醇进行预热之后，可能反应气体内部仍有热量，造成了热能的浪费，且上述装置所使用的卧式列管换热器，只能实现甲醇和反应气体之间的换热，而在生产过程中，不仅对甲醇需要预热，还需要对水进行预热，为此提出了一种甲醛生产中反应热回收利用装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供甲醛生产中反应热回收利用装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：甲醛生产中反应热回收利用装置，包括：

反应器，所述反应器的出气端固定连接有换热装置；

水蒸汽生成器，水蒸汽生成器的出气端和反应器的出水端相固定，水蒸汽生成器的进水端和换热装置的出水端相固定；

水泵，水泵的进水端和换热装置的进水端相固定；

甲醇蒸发器，甲醇蒸发器的出气端和换热装置的二号进气端相固定；

甲醇过热器，甲醇过热器的进气端和换热装置的二号出气端相固定；

换热装置的一号进气管和反应器的出气端相固定；

换热器，换热器固定安装在所述换热装置的一号出气端处，用于实现反应气体和甲醇液体之间的换热，换热器的出水端和甲醇蒸发器的进水端相固定；

所述换热装置的内壁固定连接有主管道和辅管道，主管道用于实现换热装置的一号进气端和一号出气端在换热装置内部的相通，辅管道用于实现换热装置的进水端和出水端在换热装置内部的相通，换热装置的二号进气端和二号出气端在换热装置内部的相通，所述主管道的内部固定连接有限制组件；

所述限制组件包括：

弹簧，弹簧固定连接在所述主管道的内壁；

限制件，限制件固定安装在所述弹簧的一端，限制件的外壁和主管道的内壁相适配，所述限制件的内部固定连接有出气孔；

循环组件，循环组件的进气端和换热装置的一号出气端相固定，循环组件的出气端和换热装置的一号进气端相固定，用于从换热装置一号出气端排出的气体再次移至换热装置的一号进气端。

优选的，换热装置的内部固定连接有主管道，所述主管道的一侧固定连接有辅管道，换热装置的内部固定连接有挡板，主管道的一端贯穿挡板，辅管道的一端贯穿挡板，主管道用于流通反应气体，辅管道用于流通水，主管道的外壁和辅管道的外壁用于流通甲醇气体。

优选的，所述水蒸气生成器的出气端和反应器的进气端之间固定连接有风机。

优选的，所述循环组件包括：

温度传感器，温度传感器固定安装在换热装置一号出气端的内部；

框架，框架的进气端和换热装置的一号出气端相固定，所述框架的进气端和换热装置的一号出气端之间固定连接有单向阀，所述框架的出气端和换热装置的一号进气端相固定，框架的出气端和换热装置的一号进气端之间固定连接有单向阀；

一号伸缩件，一号伸缩件固定安装在所述框架上；

活塞，活塞固定安装在所述一号伸缩件的伸缩端，活塞的外壁和框架的内部滑动连接。

优选的，所述温度传感器电性连接有控制器，控制器和单向阀、一号伸缩件电性连接。

优选的，所述换热器的进水端用于流通甲醇液体，所述换热器的出气端固定连接有冷却塔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

甲醛生产中反应热回收利用装置，通过限制组件和换热装置的设置，换热装置采用可对三种不同的物质之间进行换热的换热装置，从而实现对水和甲醇气体进行预热，减少了热能的损失，且限制组件的使用，反应气体可通过出气孔进行流通，通过出气孔限制反应气体的流通速度，增加反应气体处在换热装置内部的时间，以此提高换热效率，减少热能损耗。

同时，通过换热组件的设置，当换热装置一号出气端的气体温度仍高度设定值时，伸缩件的伸缩端移动，使得活塞移动，框架内部形成负压，使得部分反应气体进入到框架内部，伸缩件的伸缩端反向移动，通过单向阀的设置，使得框架内部的气体再次回到换热装置的一号进气端处，使得反应气体再次进行换热，以此减少能耗。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型换热装置的内部视图；

图3为本实用新型限制组件的剖视图；

图4为本实用新型限制组件的剖视图。

图中：1、甲醇蒸发器；2、水泵；3、水蒸气生成器；4、反应器；5、换热装置；6、甲醇过热器；7、弹簧；8、限制件；9、出气孔；10、换热器；11、主管道；12、辅管道；13、挡板；14、循环组件；141、框架；142、一号伸缩件；143、活塞。

具体实施方式

下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

本使用新型主要对反应热回收利用装置进行说明，对于其他结构和装置并未具体说明，且其他结构和装置均为现有技术。

如图1－图4所示，本实用新型提供一种技术方案：甲醛生产中反应热回收利用装置，包括：

反应器4，反应器4的出气端固定连接有换热装置5；

水蒸汽生成器3，水蒸汽生成器3的出气端和反应器4的出水端相固定，水蒸汽生成器3的进水端和换热装置5的出水端相固定；

水泵2，水泵2的进水端和换热装置5的进水端相固定；

甲醇蒸发器1，甲醇蒸发器1的出气端和换热装置5的二号进气端相固定；

甲醇过热器6，甲醇过热器6的进气端和换热装置5的二号出气端相固定；

换热装置5的一号进气管和反应器4的出气端相固定；

换热器10，换热器10固定安装在换热装置5的一号出气端处，用于实现反应气体和甲醇液体之间的换热，换热器10的出水端和甲醇蒸发器1的进水端相固定；

换热装置5的内壁固定连接有主管道11和辅管道12，主管道11用于实现换热装置5的一号进气端和一号出气端在换热装置5内部的相通，辅管道12用于实现换热装置5的进水端和出水端在换热装置5内部的相通，换热装置5的二号进气端和二号出气端在换热装置5内部的相通，主管道11的内部固定连接有限制组件；

限制组件包括：

弹簧7，弹簧7固定连接在主管道11的内壁；

限制件8，限制件8固定安装在弹簧7的一端，限制件8的外壁和主管道11的内壁相适配，限制件8的内部固定连接有出气孔9；

循环组件14，循环组件14的进气端和换热装置5的一号出气端相固定，循环组件14的出气端和换热装置5的一号进气端相固定，用于从换热装置5一号出气端排出的气体再次移至换热装置5的一号进气端。

换热装置5的内部固定连接有主管道11，主管道11的一侧固定连接有辅管道12，换热装置5的内部固定连接有挡板13，主管道11的一端贯穿挡板13，辅管道12的一端贯穿挡板13，主管道11用于流通反应气体，辅管道12用于流通水，主管道11的外壁和辅管道12的外壁用于流通甲醇气体。

水蒸气生成器3的出气端和反应器4的进气端之间固定连接有风机。

循环组件14包括：

温度传感器，温度传感器固定安装在换热装置5一号出气端的内部；

框架141，框架141的进气端和换热装置5的一号出气端相固定，框架141的进气端和换热装置5的一号出气端之间固定连接有单向阀，框架141的出气端和换热装置5的一号进气端相固定，框架141的出气端和换热装置5的一号进气端之间固定连接有单向阀；

一号伸缩件142，一号伸缩件142固定安装在框架141上；

活塞143，活塞143固定安装在一号伸缩件142的伸缩端，活塞143的外壁和框架141的内部滑动连接。

温度传感器电性连接有控制器，控制器和单向阀、一号伸缩件142电性连接。

换热器10的进水端用于流通甲醇液体，换热器10的出气端固定连接有冷却塔。

甲醇可在室温下达到45摄氏度便可蒸发，在使用甲醇时同时需要对甲醇进行过热，通过甲醇过热器6将甲醇气体加热到120摄氏度。

通过风机的不断运行，使得水蒸汽不断进入到反应器4中，以此实现对反应器4内部的降温，高温气体随着水蒸汽进入到反应器4内部，使得反应器4内部的高温气体进入到换热装置5，以此对反应器4内部进行降温，保证反应器4内部甲醛的生产，

由于反应器4内部温度为600—650摄氏度，因此反应气体带有大量热量，通过弹簧7和限制件8的使用，避免反应气体的气压过大，从而对主管道11造成损坏，当反应气体的气压过大时，反应气体的气压会对限制件8施加力，从而使得限制件8移动，增加了限制组件的流通量，保证了主管道11的安全性。

通过换热装置5对水预热，以减少水蒸气生成器3的能耗，通过换热装置5对甲醇过热，以减少甲醇过热器6对甲醇过热时的能耗，通过换热器10，以减少甲醇蒸发器1蒸发甲醇的能耗。

温度传感器所设定的温度为65摄氏度，（具体温度并不唯一，根据上述装置的地理位置和气温、装置尺寸等会做出改变），当换热装置5一号出气端的气体温度仍高度设定值时，一号伸缩件142的伸缩端移动，使得活塞143移动，框架141内部形成负压，使得部分反应气体进入到框架141内部，伸缩件的伸缩端反向移动，通过单向阀的设置，使得框架141内部的气体再次回到换热装置5的一号进气端处，使得反应气体再次进行换热，以此减少能耗，当低于或等于时，单向阀关闭，循环组件14不启动。

换热装置5采用可对三种不同的物质之间进行换热的换热装置5，从而实现对水和甲醇气体进行预热，且限制组件的使用，反应气体可通过出气孔9进行流通，减少了热能的损失，通过出气孔9限制反应气体的流通速度，增加反应气体处在换热装置5内部的时间，以此提高换热效率，减少热能损耗。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附实施例及其等同物限定。

Claims (6)

1.甲醛生产中反应热回收利用装置，其特征在于，包括：

反应器（4），所述反应器（4）的出气端固定连接有换热装置（5）；

水蒸汽生成器（3），水蒸汽生成器（3）的出气端和反应器（4）的出水端相固定，水蒸汽生成器（3）的进水端和换热装置（5）的出水端相固定；

水泵（2），水泵（2）的进水端和换热装置（5）的进水端相固定；

甲醇蒸发器（1），甲醇蒸发器（1）的出气端和换热装置（5）的二号进气端相固定；

甲醇过热器（6），甲醇过热器（6）的进气端和换热装置（5）的二号出气端相固定；

换热装置（5）的一号进气管和反应器（4）的出气端相固定；

换热器（10），换热器（10）固定安装在所述换热装置（5）的一号出气端处，用于实现反应气体和甲醇液体之间的换热，换热器（10）的出水端和甲醇蒸发器（1）的进水端相固定；

所述换热装置（5）的内壁固定连接有主管道（11）和辅管道（12），主管道（11）用于实现换热装置（5）的一号进气端和一号出气端在换热装置（5）内部的相通，辅管道（12）用于实现换热装置（5）的进水端和出水端在换热装置（5）内部的相通，换热装置（5）的二号进气端和二号出气端在换热装置（5）内部的相通，所述主管道（11）的内部固定连接有限制组件；

所述限制组件包括：

弹簧（7），弹簧（7）固定连接在所述主管道（11）的内壁；

限制件（8），限制件（8）固定安装在所述弹簧（7）的一端，限制件（8）的外壁和主管道（11）的内壁相适配，所述限制件（8）的内部固定连接有出气孔（9）；

循环组件（14），循环组件（14）的进气端和换热装置（5）的一号出气端相固定，循环组件（14）的出气端和换热装置（5）的一号进气端相固定，用于从换热装置（5）一号出气端排出的气体再次移至换热装置（5）的一号进气端。

2.根据权利要求1所述的甲醛生产中反应热回收利用装置，其特征在于：换热装置（5）的内部固定连接有主管道（11），所述主管道（11）的一侧固定连接有辅管道（12），换热装置（5）的内部固定连接有挡板（13），主管道（11）的一端贯穿挡板（13），辅管道（12）的一端贯穿挡板（13），主管道（11）用于流通反应气体，辅管道（12）用于流通水，主管道（11）的外壁和辅管道（12）的外壁用于流通甲醇气体。

3.根据权利要求1所述的甲醛生产中反应热回收利用装置，其特征在于：所述水蒸汽生成器（3）的出气端和反应器（4）的进气端之间固定连接有风机。

4.根据权利要求1所述的甲醛生产中反应热回收利用装置，其特征在于：所述循环组件（14）包括：

温度传感器，温度传感器固定安装在换热装置（5）一号出气端的内部；

框架（141），框架（141）的进气端和换热装置（5）的一号出气端相固定，所述框架（141）的进气端和换热装置（5）的一号出气端之间固定连接有单向阀，所述框架（141）的出气端和换热装置（5）的一号进气端相固定，框架（141）的出气端和换热装置（5）的一号进气端之间固定连接有单向阀；

一号伸缩件（142），一号伸缩件（142）固定安装在所述框架（141）上；

活塞（143），活塞（143）固定安装在所述一号伸缩件（142）的伸缩端，活塞（143）的外壁和框架（141）的内部滑动连接。

5.根据权利要求4所述的甲醛生产中反应热回收利用装置，其特征在于：所述温度传感器电性连接有控制器，控制器和单向阀、一号伸缩件（142）电性连接。

6.根据权利要求1所述的甲醛生产中反应热回收利用装置，其特征在于：所述换热器（10）的进水端用于流通甲醇液体，所述换热器（10）的出气端固定连接有冷却塔。