[实用新型]甲醛生产中的余热回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工原料生产工艺中的余热回收技术，具体地指一种甲醛生产中的余热回收装置。

背景技术

目前，我国常见的甲醛生产工艺流程中，特别是利用甲醇氧化产生甲醛时，需要在加热条件下完成甲醛合成反应。待甲醛反应器中的物料反应完全后，需要将这些高温产物降温至环境温度，以便于甲醛存储。

常见的甲醛反应器中的产物往往是250℃左右的低压或常压的气体，需要将该产物降温至环境温度，以便于甲醛储存。因为常规的余热回收发电装置需要达到350℃以上的高压状态的气体做热源，所以甲醛反应器的产物降温过程产生的余热无法作为发电热源再收回利用。目前普遍采用常规的热交换器对甲醛反应器的产物冷却，具体的是以风冷或水冷降温。如果采用以水为介质的热交换器对甲醛反应的产物降温，其产生的热水往往无法进一步的利用，只能作为普通的采暖热水或澡堂热水使用。

上述甲醛生产中的这部分能源，目前缺乏有效的技术手段来利用或收集，导致这些低温余热资源没有得到充分利用，造成巨大的浪费，既不经济也不环保。

此外，在其他化工生产过程中、冶金领域、电力生产、医药生产或其他类似的工业领域中，同样也存在类似的数量庞大但由于温度较低、来源分散等因素不易利用的余热，难以采用常规的余热回收发电再利用的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种甲醛生产中的余热回收装置，其可以充分回收和再利用甲醛余热，有效降低甲醛生产成本，达到节能环保的效果。

为实现上述目的，本实用新型所设计的甲醛生产中的余热回收装置，设置在甲醛反应器和甲醛储存罐之间，包括通过管道和阀门相连的螺杆膨胀机、蒸发器和冷凝器，特别是：所述螺杆膨胀机的动力输出端通过联轴器与发电机的输入轴相连，所述螺杆膨胀机的排气口与冷凝器的有机工质进气口相连，所述冷凝器的有机工质出液口通过工质泵与蒸发器的有机工质进液口相连，所述蒸发器的有机工质出气口与螺杆膨胀机的吸气口相连，所述蒸发器的热源输入端与甲醛反应器的甲醛输出管道相连，所述蒸发器的热源输出端与甲醛储存罐相连。

上述技术方案中，所述蒸发器采用换热效率高、结构紧凑、占地面积小的板壳式换热器。

上述技术方案中，所述冷凝器采用换热效率高、结构紧凑、占地面积小的板壳式换热器。

上述技术方案中，所述发电机采用结构简单，运行牢固，可靠性高的异步发电机。

上述技术方案中，所述螺杆膨胀机采用整体节能，经济效益好的开启式螺杆膨胀机。

上述技术方案中，所述冷凝器的冷却介质输入端与水冷循环设备的输出端相连，所述冷凝器的冷却介质输出端与水冷循环设备的输入端相连。水冷循环设备内的冷水作为冷源保证冷凝器内的温度适当，保证工作介质降温至设计需要。

本实用新型的工作原理为：在甲醇氧化生产甲醛的工艺中，对甲醛产品设计余热回收装置；将甲醛产品和有机工质在蒸发器中换热，使得甲醛产品降温达到储存要求，有机工质吸热升温后膨胀推动螺杆膨胀机做功，以带动发电机发电，从而有效的利用该余热资源。同时，将有机工质利用冷凝器降温，并用工质泵输送回到蒸发器中，再次吸收甲醛产品余热，完成工作循环。

本实用新型的有益效果为：基于朗肯循环的原理，利用有机工质作为工作介质，有效的利用甲醛产品的余热资源。解决了甲醛工艺中余热无法有效回收利用的问题，可高效利用甲醛工艺流程中所产生的低温低压余热资源，具有环保和经济效益。同时还对于其他领域的低温余热资源回收提供了技术手段和设备的启发，对于提高我国能源利用率、节能减排、保护环境具有重要意义。本实用新型拓宽了可以回收发电的余热资源范围同时，这项技术还可以推广到可再生能源发电系统中，(如地热、太阳能和生物质能)为可再生能源发电提供关键技术和设备。

附图说明

图1为甲醛生产中的余热回收装置的示意图。

图中：发电机1，联轴器2，膨胀机3，蒸发器4，工质泵5，冷凝器6，甲醛反应器7，甲醛储存器8，水冷循环设备9。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的设备作进一步的详细描述。

如图1中所示，本实用新型提供了一种甲醛生产中的余热回收装置，设置在甲醛反应器7和甲醛储存器8之间，用以将甲醛反应器7中生产的甲醛产品降温后存储在甲醛储存器8中。所述的甲醛反应器7的甲醛输出管道连接蒸发器4的进料口，将250℃左右的甲醛产品注入蒸发器4，经过余热回收装置降温后，从所述蒸发器4的出料口中流出80℃左右的甲醛产品。