CN222567299U - 一种甲醛填料吸收塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及甲醛生产技术领域，尤其是一种甲醛填料吸收塔，其配套有水冷系统。水冷系统包括循环泵、主通管道、第一换热器、脱盐水支管道、第二换热器和冷水支管道。主通管道的进口端、出口端均与甲醛填料吸收塔相连通以形成流通回路。沿着流通方向，循环泵、第一换热器和第二换热器依序串联于主通管道上。脱盐水支管、道、冷水支管道分别用于流通蒸汽锅炉用脱盐水、冷却水，且两者一一对应地旁接于第一换热器、第二换热器。如此，一方面，升温后液相甲醛得以充分地热交换，确保甲醛填料吸收塔长期内保持有良好的工作性能；另一方面，原本废弃的热量得到了合理利用，有效地提升蒸汽锅炉的产热效率，且冷却水用量和总电能消耗量均得以下降。

Description

一种甲醛填料吸收塔

技术领域

本实用新型涉及甲醛生产技术领域，尤其是一种甲醛填料吸收塔。

背景技术

在制备甲醛进程中，高温的甲醛气相需借助于液相甲醛进行吸收和固化，整个吸收进程在甲醛填料吸收塔内进行，高温甲醛气相得以冷却，而液相甲醛因吸收大量热量而升温（超过60℃）。

为了确保甲醛填料吸收塔在生产进程中始终保持有良好的工作性能，且利于吸收系统的整体热平衡，需对液相甲醛进行持续性冷却，以使其温度始终保持于50℃以下。鉴于此，在现有技术中，甲醛填料吸收塔均配套有水冷系统（如图1中所示），其主要借助于换热器H-501以将升温后液相甲醛与凉水塔中冷却水进行热量交换，且升温后的冷却水再次回流至凉水塔中散热冷却以循环利用，虽说此方案可以在一定程度上降低甲醛填料吸收塔中液相甲醛的温度，然而热交换进程稍显不充分，液相甲醛的温降效果较为有限，且水冷系统运行进程中需要消耗大量的电能、水量，冷却成本居高不下。更为紧要的是，大量热量经由凉水塔散失而未加以合理地利用，经济效益较低。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

故，本实用新型设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该甲醛填料吸收塔的出现。

为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种甲醛填料吸收塔，包括塔体和不锈钢填料。不锈钢填料填充于塔体中，且被液相甲醛所浸没。制备甲醛进程中，高温态气相甲醛被输送至塔体中，且被液相甲醛所冷却、吸收，液相甲醛因受到吸热进程影响而升温。另外，甲醛填料吸收塔还包括有水冷系统。水冷系统用来对升温后的液相甲醛执行换热降温操作，其包括有循环泵、主通管道、第一换热器、脱盐水支管道、第二换热器以及冷水支管道。主通管道的进口端、出口端均与塔体相连通以形成流通回路。沿着液相甲醛的流通方向，循环泵、第一换热器和第二换热器依序串联于主通管道上。脱盐水支管道用于流通蒸汽锅炉用脱盐水，且其旁接于第一换热器上。冷水支管道用于流通冷却水，且其旁接于第二换热器上。

作为本实用新型所公开技术方案的进一步改进，水冷系统还包括有第一热电偶温度计、第二热电偶温度计、第三热电偶温度计以及第四热电偶温度计。第一热电偶温度计、第二热电偶温度计均组装于脱盐水支管道上，且分别设于第一换热器的上、下游。第三热电偶温度计、第四热电偶温度计均组装于冷水支管道上，且分别设于第二换热器的上、下游。

作为本实用新型所公开技术方案的进一步改进，水冷系统还包括有单向阀。单向阀组装于主通管道上，且位于循环泵的下游，第一换热器的上游。

作为本实用新型所公开技术方案的更进一步改进，水冷系统还包括有管道过滤器。管道过滤器组装于主通管道上，且位于循环泵上游。

作为本实用新型所公开技术方案的进一步改进，水冷系统还包括有流量控制阀和液位计。液位计置于蒸汽锅炉的给水槽中。流量控制阀组装于脱盐水支管道上，且根据液位计所反馈的给水槽水深值调整其开合度。

在甲醛制备进程中，循环泵保持于启动态，对不锈钢填料进行浸没的、与高温气相甲醛进行热交换而升温后的液相甲醛在泵送力作用下持续地在主通管道中循环流通，当流经第一换热器时，其与蒸汽锅炉用脱盐水进行一次换热，得以实现一次降温进程，且当流经第二换热器时，其与冷却水进行二次换热，得以实现二次降温进程，液相甲醛的温度得以降低至设计值以下，与此同时，蒸汽锅炉用脱盐水因换热而升温，热值增加，从而蒸汽锅炉的产气量得以有效地提升。

在实际应用中，本实用新型所公开的甲醛填料吸收塔至少取得了以下几方面的有益技术效果，具体为：

1）升温后的液相甲醛在沿着主通管道进行流通的进程中，其依序流经第一换热器和第二换热器，且分别与蒸汽锅炉用脱盐水、冷却水进行热交换得以实现一次降温进程、二次降温进程，液相甲醛得以充分地热交换，使得回流至甲醛填料吸收塔中的液相甲醛的温度降低至50℃以下，进而确保甲醛填料吸收塔在长期内保持有良好的工作性能，即意味着甲醛的制备效率得以明显地提升；

2）经历充分热交换后，蒸汽锅炉用脱盐水的温度得以明显地升高，热值增加，如此，一方面，大量原本废弃的热量得到了有效利用，有效地提升蒸汽锅炉的产热效率；另一方面，在总换热量一定的前提下，需向着第二换热器输送的冷却水量以及总电能消耗量均得以明显地下降。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中甲醛填料吸收塔的结构示意图。

图2是本实用新型所公开甲醛填料吸收塔第一种实施方式的结构示意图。

图3是本实用新型所公开甲醛填料吸收塔第二种实施方式的结构示意图。

图4是本实用新型所公开甲醛填料吸收塔第三种实施方式的结构示意图。

1-塔体；2-不锈钢填料；3-水冷系统；31-循环泵；32-主通管道；33-第一换热器；34-脱盐水支管道；35-第二换热器；36-冷水支管道；37-第一热电偶温度计；38-第二热电偶温度计；39-第三热电偶温度计；310-第四热电偶温度计；311-单向阀；312-管道过滤器；313-流量控制阀；314-液位计。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型所公开的内容作进一步详细说明。根据公知常识，甲醛填料吸收塔主要由塔体1和不锈钢填料2构成。其中，不锈钢填料2填充于塔体1中，且被液相甲醛所浸没。制备甲醛进程中，高温态气相甲醛被输送至塔体1中，且被液相甲醛所冷却、吸收，液相甲醛因受到吸热进程影响而升温（如图2中所示）。

图2示出了本实用新型所公开甲醛填料吸收塔第一种实施方式的结构示意图，可知，甲醛填料吸收塔配套有水冷系统3，用来对升温后的液相甲醛执行换热降温操作。水冷系统3主要由循环泵31、主通管道32、第一换热器33、脱盐水支管道34、第二换热器35以及冷水支管道36等几部分构成。其中，主通管道32的进口端、出口端均与塔体1相连通以形成流通回路。沿着液相甲醛的流通方向，循环泵31、第一换热器33和第二换热器35依序串联于主通管道32上。脱盐水支管道34用于流通蒸汽锅炉用脱盐水，且其旁接于第一换热器33上。冷水支管道36用于流通冷却水，且其旁接于第二换热器35上。

在甲醛制备进程中，循环泵31保持于启动态，对不锈钢填料进行浸没的、与高温气相甲醛进行热交换而升温后的液相甲醛在泵送力作用下持续地在主通管道32中循环流通，当流经第一换热器33时，其与蒸汽锅炉用脱盐水进行一次换热，得以实现一次降温进程，且当流经第二换热器35时，其与冷却水进行二次换热，得以实现二次降温进程，液相甲醛的温度得以降低至设计值以下，与此同时，升温后蒸汽锅炉用脱盐水被输送至蒸汽锅炉以用来生产蒸气，热值增加，从而蒸汽锅炉的产气量得以有效地提升。

通过上述技术方案进行设置，升温后的液相甲醛在沿着主通管道32进行流通的进程中，其依序流经第一换热器33和第二换热器35，且分别与蒸汽锅炉用脱盐水、冷却水进行热交换得以实现一次降温进程、二次降温进程，液相甲醛得以充分地热交换，使得回流至塔体1中的液相甲醛的温度降低至50℃以下，进而确保甲醛填料吸收塔在长期内保持有良好的工作性能，即意味着甲醛的制备效率得以明显地提升；

在此，还需要说明一点，经历充分热交换后，蒸汽锅炉用脱盐水的温度得以明显地升高，热值增加，如此，一方面，大量原本废弃的热量得到了有效利用，有效地提升了蒸汽锅炉的产热效率；另一方面，在总换热量一定的前提下，需向着第二换热器35输送的冷却水量以及总电能消耗量均得以明显地下降。

在甲醛填料吸收塔的实际运行中，有效地节约了循环冷却水和冷却量的负荷，真正意义上回收了低能，并综合利用，在较短的时间内收回了投资成本，做到了绿色、低碳生产。具体运行统计和经济计算统计如下：

运行情况：60℃的甲醛溶液200吨在一小时内被冷却到58℃，同时脱盐水由25℃（流量20吨/h）升到45℃。

Tm=(33-15)/ln(33/15)=22.83℃

Q=20*1000*1000*4.2/3600=460000W

经济性计算：按一年运行8000小时计，且锅炉用脱盐水流量20吨/h的情形下

每年的蒸汽增加量为：

20*20*1000*8000/(539*1000)=5937吨

按200元一吨蒸汽计，节约费用为：5937*200=1187384元，即118万元。

再者，由图2中所示还可以明确地看出，水冷系统3还增设后第一热电偶温度计37、第二热电偶温度计38、第三热电偶温度计39以及第四热电偶温度计310。其中，第一热电偶温度计37、第二热电偶温度计38均组装于脱盐水支管道34上，且分别设于第一换热器33的上、下游。第三热电偶温度计39、第四热电偶温度计310均组装于冷水支管道36上，且分别设于第二换热器35的上、下游。如此一来，在利用甲醛填料吸收塔生产甲醛的进程中，第一热电偶温度计37、第二热电偶温度计38分别用来对液相甲醛流经第一换热器33的前、后温度进行测定，并计算出温度差值T1，而第三热电偶温度计39、第四热电偶温度计310分别用来对蒸汽锅炉用脱盐水流经第一换热器33的前、后温度进行测定，并计算出温度差值T2，将温度差值T1、T2分别与各自设定标准值进行对比，即可间接地得知液相甲醛经过一次换热的温降效果，蒸汽锅炉用脱盐水的热值增加幅度，而且还可间接地反映出第一换热器33的运行状态是否正常。

图3示出了本实用新型所公开甲醛填料吸收塔第二种实施方式的结构示意图，可知，其相较于上述第一种实施方式的区别点在于：水冷系统3还额外增设有单向阀311和管道过滤器312。其中，单向阀311组装于主通管道32上，且位于循环泵31的下游，第一换热器33的上游。管道过滤器312亦组装于主通管道32上，且位于循环泵31上游。在甲醛填料吸收塔实际运行中，单向阀311的存在可以有效地防止液相甲醛倒流回循环泵31现象的发生，消除因逆向流动而引发的回转阻力，确保循环泵31始终保持有良好的工作性能（主要体现于流量、扬程以及泵送效率等方面）。管道过滤器312可以有效地对经由主通管道32、而进入到循环泵31的液相甲醛执行杂质过滤，进而避免循环泵31或主通管道32因进入大颗粒杂质而流径狭窄或堵塞现象的发生。

图4示出了本实用新型所公开甲醛填料吸收塔第三种实施方式的结构示意图，可知，其相较于上述第二种实施方式的区别点在于：水冷系统3还额外增设有流量控制阀313和液位计314。液位计314置于蒸汽锅炉的给水槽中。流量控制阀313组装于脱盐水支管道34上，且其开合度可根据液位计314所测定结果进行调整。在甲醛填料吸收塔实际运行中，利用液位计314对蒸汽锅炉给水槽的水深进行实时监测，而当水深值低于设计值时，相应地增加流量控制阀313的开合度；而当水深值超过设计值时，相应地减小流量控制阀313的开合度，以使得蒸汽锅炉给水槽的水深始终维持于合理值范围内，从而有效地避免了因蒸汽锅炉用脱盐水给水过量而外溢或因给水量不足蒸气锅炉“空烧”现象的发生。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种甲醛填料吸收塔，包括塔体和不锈钢填料；所述不锈钢填料填充于所述塔体中，且被液相甲醛所浸没；制备甲醛进程中，高温态气相甲醛被输送至所述塔体中，且被液相甲醛所冷却、吸收，液相甲醛因受到吸热进程影响而升温，其特征在于，还包括有水冷系统；所述水冷系统用来对升温后的液相甲醛执行换热降温操作，其包括有循环泵、主通管道、第一换热器、脱盐水支管道、第二换热器以及冷水支管道；所述主通管道的进口端、出口端均与所述塔体相连通以形成流通回路；沿着液相甲醛的流通方向，所述循环泵、所述第一换热器和所述第二换热器依序串联于所述主通管道上；所述脱盐水支管道用于流通蒸汽锅炉用脱盐水，且其旁接于所述第一换热器上；所述冷水支管道用于流通冷却水，且其旁接于所述第二换热器上。

2.根据权利要求1所述的甲醛填料吸收塔，其特征在于，所述水冷系统还包括有第一热电偶温度计、第二热电偶温度计、第三热电偶温度计以及第四热电偶温度计；所述第一热电偶温度计、所述第二热电偶温度计均组装于所述脱盐水支管道上，且分别设于所述第一换热器的上、下游；所述第三热电偶温度计、所述第四热电偶温度计均组装于所述冷水支管道上，且分别设于所述第二换热器的上、下游。

3.根据权利要求1所述的甲醛填料吸收塔，其特征在于，所述水冷系统还包括有单向阀；所述单向阀组装于所述主通管道上，且位于所述循环泵的下游，所述第一换热器的上游。

4.根据权利要求3所述的甲醛填料吸收塔，其特征在于，所述水冷系统还包括有管道过滤器；所述管道过滤器组装于所述主通管道上，且位于所述循环泵上游。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的甲醛填料吸收塔，其特征在于，所述水冷系统还包括有流量控制阀和液位计；所述液位计置于蒸汽锅炉的给水槽中；所述流量控制阀组装于所述脱盐水支管道上，且根据所述液位计所反馈的给水槽水深值调整其开合度。