[实用新型]复合式新型高效甲醛氧化反应器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种甲醛生产装置，具体涉及一种甲醛氧化反应器。

(二)背景技术

甲醛氧化反应器是甲醛生产装置中的心脏部位。甲醛氧化反应器设计制作的好坏直接影响到甲醛产品的质量、原料消耗和氧化反应器的使用寿命。从而间接影响企业的经济效益和安全生产。

目前，甲醛氧化反应器主要采用的是椭圆管板式氧化反应器和蝶形管板式氧化反应器两种结构。椭圆管板式氧化反应器的上部急冷段和下部冷却段都采用上管板中间上凸，下管板中间下凹的椭圆管板式结构。管板厚8～10mm。这种急冷段的管板温度可保持在400℃以下，急冷段产生的蒸汽由中央导管引出，惰性气体不易滞留，因而延长了使用寿命。但由于周边盲区较多，造成反应后的高温气体不能及时冷却，往往影响产品的质量和原料消耗；蝶形管板式氧化反应器的急冷段的上管板为中间下凹的蝶形管板式结构，它是对平管板式氧化反应器和椭圆管板式氧化反应器的一种改良，克服了两者的某些不足，但是对盲区和管板与换热管连接部位在高温下承受压力、高温气体的冲击和腐蚀没有从根本上解决，所以使用寿命比较短，一般都只有2～3年。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种盲区少、管板与换热管连接部位在高温下承受压力能力强、耐高温气体的冲击和耐腐蚀性强的复合式新型高效甲醛氧化反应器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种复合式新型高效甲醛氧化反应器，包括触媒室、顶盖、急冷段和甲醛气液混合物输出段，所述顶盖向上设置在触媒室顶部，触媒室上部的外壁上设置有四元混合气体进口，所述触媒室内设有银触媒催化剂层，所述触媒室内还设有丝网，所述急冷段向下连接在所述触媒室下方，所述甲醛气液混合物输出段向下连接在所述急冷段的下方，其特征在于：

所述顶盖顶部设置有安全防爆装置，该安全防爆装置内装有爆破片并通过管道连接引至所述装置区域外；

所述触媒室上部的外壁上设置有两个催化剂层观测视镜，所述催化剂层观测视镜呈水平90度角布置；

所述触媒室内的银触媒催化剂层与触媒室的主筒体之间设置有隔热圈，所述丝网直接放在急冷段的上管板与隔热圈之间；

所述急冷段的上管板采用平底封头式，所述上管板上翘两端通过削薄后与触媒室的主筒体焊接为一体；

所述急冷段中间部位设有急冷段膨胀节；

所述触媒室和急冷段外围设置有废锅，该废锅顶部设置蒸汽出口，该蒸汽出口设置有蒸汽过滤装置，废锅锅壳上部设有软水进水口和液位计管口，废锅锅壳中间部位均布有多根对流管，对流管中间部位设有对流管膨胀节，废锅内设置有挡水板，该挡水板竖直设置在所述对流管上部进水口旁侧的废锅锅壳内。

本实用新型通过在顶盖顶部设置安全防爆装置，该安全防爆装置内装有爆破片并通过管道连接引至所述装置区域外，从而有效地解决了由于突发情况造成氧化反应器内压力骤然上升突破安全极限造成氧化反应器爆炸等恶性事故。由于该安全防爆装置通过管道连接引至安全区域内，即使发生氧化反应器压力骤升冲破爆破片也不会危及操作工人及其它设备。

本实用新型通过将氧化反应器的急冷段、触媒室和废锅三者巧妙的复合在一起，有别于目前现有使用氧化反应器和汽包分别设置的方式，并使急冷段的上管板浸于废锅水浴中，有利于对管板和催化剂层的保护。

本实用新型的管板采用锅炉平底封头，所述封头上翘两端通过削薄后后处理与触媒室主筒体焊接为一体，很好地克服了高温差造成的应力开裂现象，同时急冷段中间部位设有膨胀节，增加了纵向拉力伸缩范围，这种结构的设计使它同时拥有足够大的换热面积(如同平管板)也有很好的缓解应力腐蚀的结构(如同椭圆形管板)以及它本身的高效传热效果能促使反应气高速通过高温区。

本实用新型的两个催化剂层观测视镜呈水平90度角布置，故观测视野广，盲区少，且由于其设置在触媒室外壁上，操作工人能很方便地随时观测触媒室内银触媒催化剂层状态。

本实用新型的废锅自带有液位计、软水进口、蒸汽口、蒸汽出口、过滤装置及对流管。液位计有现场指示和远传双重功能，通过远传能方便地使用DCS自控系统进行液位高度调节，使之调至最大限度的满足工艺需求，现场玻璃管指示能使操作工人一目了然。蒸汽出口处设置的蒸汽过虑装置能提高氧化反应器自产蒸汽的品质，从而增加整个生产系统的洁净性，为生产系统长周期、满负荷、稳定安全运行打下基础。废锅自带的多根对流管和废锅内的挡水板设置限定了废锅内冷热水对流方向，使液体流向和汽体流向的走向符合工艺冷却需求，从而提高了传热效果，增加了副产蒸汽，提高了产汽率。