[实用新型]一种共沸催化反应合成三聚甲醛的装置

说明书

本实用新型公开了一种共沸催化反应合成三聚甲醛的装置，包括依次相连的进料泵、加热器、共沸催化反应塔、成品精馏塔，原料甲醛水溶液与脱水剂首先进入到加热器的管程内加热，然后进入到共沸催化反应塔中进行脱水，脱水的结果分为两相：气相上升进入蒸发段而流出塔外，液相在重力的作用下落入催化段而进行聚合反应；聚合产物导入到精馏塔中，经分馏后得到产物三聚甲醛成品。甲醛水溶液与脱水剂混合后，在共沸脱水、提浓催化的协同作用下，生产高纯三聚甲醛产品，克服了现存水吸收技术、浓缩技术、硫酸催化技术、萃取烘干技术存在的缺陷和弊端，开创了一条工艺条件温和、流程短、投资小、见效快、高效低耗、清洁环保诸多优势兼具的新技术。

技术领域

本实用新型涉及一种三聚甲醛的合成装置与方法，具体涉及一种共沸催化反应合成三聚甲醛的装置，属于精细化工技术领域。

背景技术

三聚甲醛是重要的化工原料，应用非常广泛。目前工艺上比较成熟的合成技术路线是：以35-45％的甲醛水溶液为原料，以液体硫酸为催化剂合成三聚甲醛，这样就给合成三聚甲醛的工艺带来先天不足：三废排放多、生产环境差、流程长、投资大、生产设备腐蚀严重等问题，因此开发一种高效节能、清洁环保的新技术势在必行。

现存的合成方法为：35-45％含量的甲醛水溶液→减压浓缩→加热100℃→进入搪瓷反应釜→用2-10％硫酸催化→蒸发浓缩三聚甲醛水溶液→再萃取精制→烘干得到最终成品。而本技术是用共沸催化列管床反应器，直接用甲醛水溶液集共沸脱水、催化于一身，并在脱水剂的作用下，同时发生脱水、催化协同作用，一并合成三聚甲醛的一种新技术。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中硫酸法催化合成三聚甲醛存在的先天不足，而提供一种共沸催化合成三聚甲醛的装置和方法，克服了现存水吸收技术、浓缩技术、硫酸催化技术、萃取烘干技术等存在的缺陷和弊端，开创了一条工艺条件温和、工艺流程短、投资小、见效快、高效低耗、清洁环保的方法及装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种共沸催化反应合成三聚甲醛的装置，包括依次相连的进料泵、加热器、共沸催化反应塔、成品精馏塔，原料甲醛水溶液与脱水剂首先进入到加热器的管程内加热，然后进入到共沸催化反应塔中进行脱水，脱水的结果分为两相：气相上升进入共沸脱水段而流出塔外，液相在重力的作用下落入催化段而进行聚合反应；聚合产物导入到精馏塔中，经分馏后得到产物三聚甲醛成品；其特征在于：

所述的进料泵，设有进口7A和出口7B，其中：进口7A与能够提供原料甲醛水溶液与脱水剂的装置相连接；

所述的加热器，设有进口6A和出口6B，其中：进口6A与进料泵的出口7B相连接；

所述的共沸催化反应塔，顶部设有气相出口1A、底部设有出料口1E，侧壁的上部设有第一回流进液口1B、中部设有进料口1C、中下部设有加热液出口1F和加热液进口1D、下部设有第二回流进液口1G，加热液进口1D的位置低于加热液出口1F；其中：进料口1C与加热器的出口6B相连接；气相出口1A依次连接有冷凝器I、回流罐I和回流泵I，回流泵I 的泵出口与第一回流进液口1B相连接；加热液进口1D与热水泵相连接，加热液出口1F与热水收集系统相连接；

所述的成品精馏塔，顶部设有气相出口8C、底部设有成品出料口8D，侧壁上方设有回流口8B、中部设有进料口8A，其中：进料口8A与共沸催化反应塔的出料口1E相连接；气相出口8C依次连接有冷凝器II、回流罐II和回流泵II；回流泵II的泵出口分为三路，一路与回流口8B相连接，另一路与共沸催化塔的第一回流进液口1B相连接，第三路与共沸催化塔的第二回流进液口1G口相连接，继续进入到共沸催化塔中持续脱水而循环利用；出料口 8D与采集或接受成品三聚甲醛的装置相连接。