一种高浓度甲醛生产装置及生产工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高浓度甲醛生产装置及生产工艺，涉及甲醛生产制造技术领域，空气管道和甲醇管道分别与三元气处理器相连接，三元气处理器通过第一混合气管道与反应器相连接，反应器的出气端通过第二混合气管道分别与第一吸附塔和第二吸附塔相连接，第一吸附塔和第二吸附塔通过甲醛管道与冷凝器和收集罐连接，蒸汽进气管道分别与第一吸附塔和第二吸附塔内部盘管的上端相连接，反应器的蒸气出气端、第一吸附塔和第二吸附塔内部盘管的蒸汽出气端分别通过蒸汽出气管道与三元气处理器相连接，本发明专利技术无需采用吸收液进行吸附，通过活性炭吸附材料对反应气进行吸附，大大地提高了甲醛产品的浓度，避免了产品二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度甲醛生产装置及生产工艺
本专利技术涉及甲醛生产制造
，特别涉及一种高浓度甲醛生产装置及生产工艺。
技术介绍
目前，国内外甲醛生产方法主要有银法和铁钼法两种，其中银法以其投资小，操作弹性大等优点而被广泛推广，银法生产工艺是在过量甲醇下，使用甲醇、空气和水蒸气三元混合气在银催化剂的作用下，进行脱氢氧化反应生产甲醛，其反应温度一般在650℃左右，具体视催化剂情况而定。然而，现有的甲醛生产工艺中，通常采用吸附塔内的吸收液对反应气中的甲醛进行吸附，这种方式加大了产品中水分的含量，从而稀释了甲醛的浓度，降低产率，进而增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种高浓度甲醛生产装置及生产工艺，涉及甲醛生产制造
，可有效地解决上述问题，结构简单，使用方便。具体技术方案是一种高浓度甲醛生产装置，包括：三元气处理器、反应器、第一吸附塔、第二吸附塔、冷凝器、收集罐和焚烧炉。空气管道和甲醇管道的出气端分别连接在所述三元气处理器的进气端，所述三元气处理器通过第一混合气管道与所述反应器相连接，所述第一混合气管道上设有风机，所述反应器的出气端通过第二混合气管道分别与所述第一吸附塔和所述第二吸附塔相连接，所述第一吸附塔和所述第二吸附塔通过甲醛管道与所述冷凝器和所述收集罐连接，并通过尾气管道与所述焚烧炉连接，所述第一吸附塔和所述第二吸附塔内部填充有活性炭吸附材料。蒸汽进气管道分别与所述第一吸附塔和所述第二吸附塔内部盘管的上端相连接，所述反应器的蒸气出气端、所述第一吸附塔和所述第二吸附塔内部盘管的蒸汽出气端分别通过蒸汽出气管道与所述三元气处理器相连接。进一步，所述三元气处理器内部从下至上依次设有蒸发器、过热器和过滤器。进一步，所述空气管道上设有罗茨风机。进一步，所述甲醇管道上设有真空泵。进一步，所述第一吸附塔上设有第一温度传感器，所述第二吸附塔上设有第二温度传感器。进一步，所述第二混合气管道的输出端分为第一混合气支管道和第二混合气支管道，所述第一混合气支管道与所述第一吸附塔连接，所述第二混合气支管道与所述第二吸附塔连接，所述第一混合气支管道上设有第一开关阀，所述第二混合气支管道上设有第二开关阀。进一步，所述第一吸附塔顶部的出气管道末端分为第一尾气支管道和第一甲醛支管道，所述第二吸附塔顶部的出气管道末端分为第二尾气支管道和第二甲醛支管道，所述第一尾气支管道和所述第二尾气支管道通过所述尾气管道与所述焚烧炉连接，所述尾气管道上设有第六开关阀，所述焚烧炉上的尾气排放管道与大气相通，所述第一甲醛支管道和所述第二甲醛支管道通过所述甲醛管道与所述收集罐连接，所述第一甲醛支管道上设有第四开关阀，所述第二甲醛支管道上设有第五开关阀，所述甲醛管道上连接有所述冷凝器和第三开关阀。进一步，所述蒸汽进气管道的末端分为第一蒸汽进气支管道和第二蒸汽进气支管道，所述第一蒸汽进气支管道与所述第一吸附塔内部盘管的上端相连接，所述第二蒸汽进气支管道与所述第二吸附塔内部盘管的上端相连接，所述第一蒸汽进气支管道上设有第七开关阀，所述第二蒸汽进气支管道上设有第八开关阀，第一蒸汽出气支管道的进气端与所述第一吸附塔内部盘管的下端相连接，第二蒸汽出气支管道的进气端与所述第二吸附塔内部盘管的下端相连接，所述第一蒸汽出气支管道和所述第二蒸汽出气支管道的出气端与所述蒸汽出气管道连接，所述反应器的下方通过第三蒸汽支管道与所述蒸汽出气管道相连接，所述蒸汽出气管道的出气端与所述三元气处理器连接。根据一种高浓度甲醛生产装置进行的一种高浓度甲醛生产工艺，步骤如下：(一)、甲醇和空气分别在所述罗茨风机和所述真空泵的作用下送入所述三元气处理器内部的所述蒸发器进行混合蒸发，混合后的甲醇气体占空气体积的5-9％，同时，水蒸气通过蒸气出气管道进入过热层内，形成三元混合气体，然后对其进行阻火过滤。(二)、混合后的三元混合气体进入所述反应器内，在银触媒的催化作用下，于590℃～610℃的高温下进行甲醇的氧化反应，得到反应气。(三)、分别控制所述第一开关阀、所述第八开关阀和所述第五开关阀打开，反应气在所述风机的带动下被送往第一吸收塔内，并通过所述第一吸附塔内部的活性炭吸附材料对气体进行吸附，同时，水蒸气从所述蒸汽进气管道进入所述第二吸附塔内，对吸附塔内部的活性炭吸附材料进行升温脱附，处于饱和状态下的活性炭吸附材料在高温下解析出甲醛气体，并通过所述冷凝器进行冷却处理收集于所述收集罐内，达到设定时间后，所述第二吸附塔对反应气进行吸附，所述第一吸附塔进行解析，交替运行。进一步，步骤(三)中，所述第二温度传感器实时检测所述第二吸附塔内的温度，当温度没有到达200℃～210℃时，所述第六开关阀处于开启状态，解析出的尾气被输送至所述焚烧炉内，当升温至200℃～210℃后，关闭所述第六开关阀，同时开启所述第三开关阀，所述第二吸附塔内的温度维持在200℃～210℃，解析时间保持在30min～40min，解析出的甲醛气体被输送至所述收集罐内，当达到设定时间后，关闭所述第三开关阀，同时开启所述第六开关阀，继续升温，对吸附材料进行解析，解析时间保持在40min～60min。由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本实用专利技术的有益效果：1、采用活性炭吸附材料对反应气进行吸附，并根据不同气体在不同温度的下的解析效率，可对反应气进行选择性的收集，无需采用吸收液进行吸附，大大地提高了甲醛产品的浓度，避免了产品二次污染。2、将蒸发器、过滤器和过热器三者合为一体，形成三元气处理器，使甲醇、空气和水蒸气直接混合均匀，得到三元混合气体，替代了传统工艺中，三种装置之间通过管道连接，不仅降低了设备投资及装置占地面积，同时减少了管道的使用，有效地避免了气体在管道内部传输过程中热量的散失，提高热利用率，节能高效，安全方便。3、两个吸附塔交替循环操作，保证了甲醛生产的持续性，维持了工业生产能力，提高了整体产量。附图说明图1为一种甲醛生产节能装置的结构示意图。附图标记说明：1、三元气处理器，2、反应器，3、第一吸附塔，4、第二吸附塔，5、冷凝器，6、收集罐，7、焚烧炉，11、蒸发器，12、过热器，13、过滤器，31、第一温度传感器，41、第二温度传感器，01、空气管道，02、甲醇管道，03、第一混合气管道，04、第二混合气管道，05、尾气排放管道，06、甲醛管道，07、尾气管道，08、蒸汽进气管道，09、蒸汽出气管道，011、罗茨风机，021、真空泵，041、风机，042、第一混合气支管道，043、第二混合气支管道，0421、第一开关阀，0431、第二开关阀，061、第一甲醛支管道，062、第二甲醛支管道，063、第三开关阀，0611、第四开关阀，0621、第五开关阀，071、第六开关阀，072、第一尾气支管道，072、第二尾气支管道，081、第一蒸汽进气支管道，082本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，包括：三元气处理器(1)、反应器(2)、第一吸附塔(3)、第二吸附塔(4)、冷凝器(5)、收集罐(6)和焚烧炉(7)；/n空气管道(01)和甲醇管道(02)的出气端分别连接在所述三元气处理器(1)的进气端，所述三元气处理器(1)通过第一混合气管道(03)与所述反应器(2)相连接，所述第一混合气管道(03)上设有风机(041)，所述反应器(2)的出气端通过第二混合气管道(04)分别与所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)相连接，所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)通过甲醛管道(06)与所述冷凝器(5)和所述收集罐(6)连接，并通过尾气管道(07)与所述焚烧炉(7)连接，所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)内部填充有活性炭吸附材料；/n蒸汽进气管道(08)分别与所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)内部盘管的上端相连接，所述反应器(2)的蒸气出气端、所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)内部盘管的蒸汽出气端分别通过蒸汽出气管道(09)与所述三元气处理器(1)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，包括：三元气处理器(1)、反应器(2)、第一吸附塔(3)、第二吸附塔(4)、冷凝器(5)、收集罐(6)和焚烧炉(7)；
空气管道(01)和甲醇管道(02)的出气端分别连接在所述三元气处理器(1)的进气端，所述三元气处理器(1)通过第一混合气管道(03)与所述反应器(2)相连接，所述第一混合气管道(03)上设有风机(041)，所述反应器(2)的出气端通过第二混合气管道(04)分别与所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)相连接，所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)通过甲醛管道(06)与所述冷凝器(5)和所述收集罐(6)连接，并通过尾气管道(07)与所述焚烧炉(7)连接，所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)内部填充有活性炭吸附材料；
蒸汽进气管道(08)分别与所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)内部盘管的上端相连接，所述反应器(2)的蒸气出气端、所述第一吸附塔(3)和所述第二吸附塔(4)内部盘管的蒸汽出气端分别通过蒸汽出气管道(09)与所述三元气处理器(1)相连接。


2.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，所述三元气处理器(1)内部从下至上依次设有蒸发器(11)、过热器(12)和过滤器(13)。


3.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，所述空气管道(01)上设有罗茨风机(011)。


4.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，所述甲醇管道(02)上设有真空泵(021)。


5.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，所述第一吸附塔(3)上设有第一温度传感器(31)，所述第二吸附塔(4)上设有第二温度传感器(41)。


6.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，所述第二混合气管道(04)的输出端分为第一混合气支管道(042)和第二混合气支管道(043)，所述第一混合气支管道(042)与所述第一吸附塔(3)连接，所述第二混合气支管道(043)与所述第二吸附塔(4)连接，所述第一混合气支管道(042)上设有第一开关阀(0421)，所述第二混合气支管道(043)上设有第二开关阀(0431)。


7.根据权利要求1所述的一种高浓度甲醛生产装置，其特征在于，所述第一吸附塔(3)顶部的出气管道末端分为第一尾气支管道(071)和第一甲醛支管道(061)，所述第二吸附塔(4)顶部的出气管道末端分为第二尾气支管道(072)和第二甲醛支管道(062)，所述第一尾气支管道(071)和所述第二尾气支管道(072)通过所述尾气管道(07)与所述焚烧炉(7)连接，所述尾气管道(07)上设有第六开关阀(071)，所述焚烧炉(7)上的尾气排放管道(05)与大气相通，所述第一甲醛支管道(061)和所述第二甲醛支管道(062)通过所述甲醛管道(06)与所述收集罐(6)连接，所述第一甲醛支管道(061)上设有第四开关阀(0611)，所述第二甲醛支管道(062)上设有第五开关阀(0...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉石，孙晶晶，石运冬，陈磊，王聪聪，王伟，
申请(专利权)人：潍坊惠丰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37