[发明专利]一种甲醇蒸发-甲醛吸收的耦合装置

说明书

技术领域

本发明属于化工生产工艺及设备技术领域，主要涉及制备银法甲醛生产技术装备。

背景技术

目前，银法甲醛生产主要分为以下几个单元操作，甲醇蒸发单元、氧化反应单元、甲醛吸收单元、尾气处理单元。

银法甲醛生产中主要耗费蒸汽的地方在于甲醇的蒸发，目前国内甲醇蒸发主要有两种方式：第一种为升膜式蒸发器，由于为纯甲醇蒸发，控制蒸发压力为5~15Kpa，蒸发温度65~70℃，直接利用蒸汽作为甲醇蒸发的热源，该蒸发方式相对而言蒸汽耗能较大，国内基本被淘汰。目前仅有一些老工厂仍在沿用该蒸发方式；第二种为采用空气在甲醇溶液中鼓泡蒸发带走甲醇的方式，其换热方式主要有两种：第一种为在甲醇蒸发器内设置中央循环加热器，甲醇在蒸发器内走管程，壳程采用热甲醛加热，并且由于换热器内置在蒸发器内，设备尺寸相对较大，设备投资费用较大，第二种为甲醇蒸发器内不设置加热器，甲醇通过甲醇循环泵进入外部设置的板式换热器与甲醛吸收塔的循环的物料充分换热后进入甲醇蒸发器闪蒸汽化，由于设置外部循环换热增加两台外部循环泵，而且循环量比较大，用电负荷比较大。

银法甲醛生产中主要需要耗用公用工程介质循环水冷却的即甲醛吸收单元。甲醛吸收为放热过程，并且放热量相对较大，所以甲醛的一般需要通过用冷却介质移出热量以便于甲醛的吸收。甲醛吸收一般分为两塔吸收，第一吸收塔底操作温度一般为60~80℃，塔釜温度一般为40~60℃。甲醛吸收塔的底部一般，现在工艺为了有效节省能量，采用利用甲醇蒸发器带走一部分甲醛吸收塔的热量，然后剩下的由循环水带走多余的热量。一套六万吨37%甲醛装置，第一甲醛吸收塔需要移出的热量为2000~4000KW 左右，甲醇蒸发器需要的热量为500~1500KW左右。然由于换热过程甲醛吸收塔循环物料量比较大，对此甲醛吸收单元循环的电耗是非常大的，并且如果甲醇蒸发再采用外部循环换热的方式，甲醇循环泵的用电消耗也是很大的。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷和问题，本发明提供了一种甲醇蒸发-甲醛吸收的耦合装置，本发明利用甲醛吸收塔需要移出的热量进行甲醇蒸发，并且该发明利用新型热耦合技术，充分有效的降低了甲醛吸收塔循环量和甲醇蒸发器的循环量，从而大大降低了用电消耗，并且本发明将甲醛吸收和甲醛蒸发做成一体设备，大大节省了占地面积，并且设备成本大大下降。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种甲醇蒸发-甲醛吸收的耦合装置，包括塔体，该塔体通过分割壁分割成两个独立的甲醇蒸发侧和甲醛吸收侧，所述甲醇蒸发侧的底部设有甲醇出口和空气分布管，中部设有传热填料，上部设有甲醇喷头并通过输送泵与甲醇出口连接形成循环，所述甲醇蒸发侧的顶部还设有甲醇混合气体出口；所述甲醛吸收侧的底部设有甲醛出口和空气分布管，中部同样设有填料，上部设有甲醛喷头并通过输送泵与甲醛出口连接形成循环，所述甲醛蒸发侧的顶部还设有甲醛混合气体出口；所述甲醇蒸发侧与甲醛吸收侧的传热填料的设置位置相对应，且传热填料之间混杂设置有贯穿两侧的传热元件。

所述传热元件为翅片式换热管。

所述翅片式换热管流通有传热介质并为倾斜放置，较低的一端设在甲醛吸收侧，较高的一端设在甲醇蒸发侧。

所述空气分布管为排管式分布器。

有益效果：与现有技术相比，本发明直接将两台设备通过热耦合技术直接将两台设备做为一套系统，在系统内部通过分隔壁热传导和热辐射以及热管在系统内进行强推动力的热传递，从而达到热耦合的效果。本发明充分减小了换热设备的成产成本，以及两套系统各自的泵的循环量，从而有效降低了用电负荷。由于两台设备直接耦合成一台设备，因此也有效降低了设备占地。

附图说明

图1为本发明所述甲醇蒸发装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。