一种甲醛生产余热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种甲醛生产余热回收装置，包括甲醛反应器、甲醛存储器、高温回路、低温回路和工质回路，所述高温回路通过蒸发器连接低温回路，所述高温回路和低温回路内均连接有工质回路，所述高温回路包括换热器一、膨胀机一、工质泵一和发电机一，所述低温回路包括换热器二、膨胀机二、工质泵二、发电机二和冷凝器，所述工质回路包括油气分离器和循环泵；本实用新型专利技术提供的余热回收装置，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。

A waste heat recovery device for formaldehyde production

【技术实现步骤摘要】
一种甲醛生产余热回收装置
本技术属于化工原料生产工艺中的余热回收
，具体涉及一种甲醛生产余热回收装置。
技术介绍
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。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，甲醛的氧化反应是放热反应，反应温度一般控制在600℃左右，经废热锅炉段换热后，反应气温度仍在150℃左右，然后进入一吸塔用吸收液吸收，而废热锅炉上水温度在90℃左右，甲醛在尾气锅炉排出的尾气经尾气处理器燃烧换热产气后，烟气温度在230℃左右，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，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。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决
技术介绍
中所提出的问题，而提供一种甲醛生产余热回收装置，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。本技术的目的是这样实现的：一种甲醛生产余热回收装置，包括甲醛反应器、甲醛存储器、高温回路、低温回路和工质回路，所述高温回路通过蒸发器连接低温回路，所述高温回路和低温回路内均连接有工质回路，所述高温回路包括换热器一、膨胀机一、工质泵一和发电机一，所述换热器一的热源输入端连接甲醛反应器，所述换热器一的出气口连接膨胀机一，所述膨胀机一的出气口连接蒸发器的进气口，所述蒸发器的出液口通过工质泵一连接换热器一的进液口，所述膨胀机一的动力输出端通过联轴器连接发电机一。进一步的，所述低温回路包括换热器二、膨胀机二、工质泵二、发电机二和冷凝器，所述换热器二的热源输出端连接甲醛存储器，所述冷凝器的出液口通过工质泵二连接换热器二的进液口，所述换热器二的出液口连接蒸发器的进液口，所述蒸发器的出气口连接膨胀机二，所述膨胀机二的出气口连接冷凝器的进气口，所述膨胀机二的动力输出端通过联轴器连接发电机二。进一步的，所述冷凝器通过循环水泵连接闭式冷却塔。进一步的，所述换热器一的热源输出端通过换热器二连接甲醛反应器。进一步的，所述工质回路包括油气分离器和循环泵，所述膨胀机二的输出端连接油气分离器的输入端，所述油气分离器的出气口连接至冷凝器的进气口，所述油气分离器的出液口通过循环泵连接至膨胀机二。进一步的，所述冷凝器和蒸发器的连接管道上、靠近蒸发器的一端设质量流量计。进一步的，所述换热器一和换热器二均采用纵流式折流杆换热器，所述膨胀机一和膨胀机二均采用涡旋膨胀机。进一步的，所述冷凝器采用板壳式换热器，所述蒸发器采用多层板翅冷凝蒸发器。进一步的，所述冷凝器的冷却介质输入端与闭式冷却塔的输出端相连，所述冷凝器的冷却介质输出端与闭式冷却塔的输入端相连。进一步的，所述发电机采用异步电动机。进一步的，所述闭式冷却塔的冷却能力为50-70kW，所述循环水泵的流量为6-8m3/h。进一步的，所述高温回路的有机工质采用苯，所述低温回路的有机工质采用R123。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术提供的一种甲醛生产余热回收装置，高温回路和低温回路两个部分各自形成独立的循环，通过同一个蒸发器相联系，高温回路的有机工质在其中冷凝放热，低温回路的有机工质在冷凝蒸发器中吸收这部分热量蒸发，高温回路采用高分解温度的有机工质，避免在运行中由于工质分解系统出现危险，保证系统的安全运行，低温回路的有机工质依次回收高温回路换热后的余热和高温回路膨胀机出口乏汽余热，这样总的循环温差分割成两个区域，根据不同的温度区段选择了合适的运行工质，降低了各级的换热温差，提高了余热的回收效率。2、本技术提供的一种甲醛生产余热回收装置，高温回路中，经冷凝蒸发器冷凝后有机工质通过工质泵一加压到蒸发压力并输送到换热器一处，吸收换热器一的热量变为饱和气体状态进入膨胀机一膨胀做功，带动发电机一发电，膨胀做功后的乏汽变为低压的过热蒸汽，经过冷凝蒸发器冷凝放热将热量传递给低温级的有机工质，冷凝放热后的有机工质变为低压的液体进入工质泵一，完成高温级的循环；同时，低温回路的有机工质先在换热器二中吸收经高温回路吸热后的甲醛气体的余热，再经冷凝蒸发器吸收高温回路膨胀机一出口乏汽冷凝过程中释放的热量，经过两次加热完全蒸发为饱和蒸汽，随后饱和蒸汽进入低温回路的膨胀机二膨胀做功，膨胀做功后的有机工质排入冷凝器，在冷凝器中被冷却水冷却为低压的液态，被工质泵二加压后输送到甲醛气体余热中，完成低温级循环。3、本技术提供的一种甲醛生产余热回收装置，油气分离器的作用是尽量减少进入工质回路的润滑油，同时保证润滑油路正常运行，膨胀机润滑油在膨胀机出口的油气分离器内分离后沉积于油分底部，经油冷器、油泵再次进入膨胀机，如此循环，以保证膨胀机正常运行。附图说明图1是本技术一种甲醛生产余热回收装置结构示意图。图2是本技术一种甲醛生产余热回收装置工质回路示意图。图中：1、甲醛反应器；2、换热器一；3、甲醛存储器；4、膨胀机一；5、发电机一；6、蒸发器；7、工质泵一；8、膨胀机二；9、发电机二；10、冷凝器；11、闭式冷却塔；12、工质泵二；13、换热器二；14、质量流量计；15、油气分离器；16、循环泵。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1结合图1，一种甲醛生产余热回收装置，包括甲醛反应器1、甲醛存储器3、高温回路、低温回路和工质回路，所述高温回路通过蒸发器6连接低温回路，所述高温回路和低温回路内均连接有工质回路。所述高温回路包括换热器一2、膨胀机一4、工质泵一7和发电机一5，所述换热器一2的热源输入端连接甲醛反应器1，所述换热器一2的出气口连接膨胀机一4，所述膨胀机一4的出气口连接蒸发器6的进气口，所述蒸发器6的出液口通过工质泵一7连接换热器一2的进液口，所述膨胀机一4的动力输出端通过联轴器连接发电机一5。所述低温回路包括换热器二13、膨胀机二8、工质泵二12、发电机二9和冷凝器10，所述换热器二13的热源输出端连接甲醛存储器3，所述换热器一2的热源输出端通过换热器二13连接甲醛反应器1，所述冷凝器10的出液口通过工质泵二12连接换热器二13的进液口，所述换热器二13的出液口连接蒸发器6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醛生产余热回收装置，其特征在于：包括甲醛反应器（1）、甲醛存储器（3）、高温回路、低温回路和工质回路，所述高温回路通过蒸发器（6）连接低温回路，所述高温回路和低温回路内均连接有工质回路，所述高温回路包括换热器一（2）、膨胀机一（4）、工质泵一（7）和发电机一（5），所述换热器一（2）的热源输入端连接甲醛反应器（1），所述低温回路包括换热器二（13）、膨胀机二（8）、工质泵二（12）、发电机二（9）和冷凝器（10），所述换热器二（13）的热源输出端连接甲醛存储器（3），所述工质回路包括油气分离器（15）和循环泵（16）。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲醛生产余热回收装置，其特征在于：包括甲醛反应器（1）、甲醛存储器（3）、高温回路、低温回路和工质回路，所述高温回路通过蒸发器（6）连接低温回路，所述高温回路和低温回路内均连接有工质回路，所述高温回路包括换热器一（2）、膨胀机一（4）、工质泵一（7）和发电机一（5），所述换热器一（2）的热源输入端连接甲醛反应器（1），所述低温回路包括换热器二（13）、膨胀机二（8）、工质泵二（12）、发电机二（9）和冷凝器（10），所述换热器二（13）的热源输出端连接甲醛存储器（3），所述工质回路包括油气分离器（15）和循环泵（16）。


2.根据权利要求1所述的一种甲醛生产余热回收装置，其特征在于：所述换热器一（2）的出气口连接膨胀机一（4），所述膨胀机一（4）的出气口连接蒸发器（6）的进气口，所述蒸发器（6）的出液口通过工质泵一（7）连接换热器一（2）的进液口，所述膨胀机一（4）的动力输出端通过联轴器连接发电机一（5）。


3.根据权利要求1所述的一种甲醛生产余热回收装置，其特征在于：所述冷凝器（10）的出液口通过工质泵二（12）连接换热器二（13）的进液口，所述换热器二（13）的出液口连接蒸发器（6）的进液口，所述蒸发器（6）的出气口连接膨胀机二（8），所述膨胀机二（8）的出气口连接冷凝器（10）的进气口，所述膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟友政，赵中艳，张立国，陈伟伟，宋衍，宋莹莹，宋振义，
申请(专利权)人：河南盛宏丰化工有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41