專利名稱：復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于甲醛生產(chǎn)的專用設(shè)備，特別是一種復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
甲醇蒸發(fā)器是銀法甲醛生產(chǎn)裝置的主要設(shè)備之一，它的作用是產(chǎn)生甲醇與空氣的混合氣體。傳統(tǒng)的甲醇蒸發(fā)器是中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，它的缺點(diǎn)是1、空氣需要在蒸發(fā)器底部鼓泡以產(chǎn)生甲醇與空氣的混合氣，空氣分布器、列管束、甲醇液層對(duì)空氣的阻力很大，一般占系統(tǒng)阻力的40-70％，按系統(tǒng)總阻力為50KPa計(jì)，蒸發(fā)器阻力一般為20-35KPa，極大地浪費(fèi)了風(fēng)機(jī)電能；2、開車時(shí)要用甲醇、空氣二元?dú)忸A(yù)熱系統(tǒng)并調(diào)節(jié)蒸發(fā)器溫度，不但浪費(fèi)了甲醇，更重要的是這樣易使銀觸媒結(jié)碳因而使以后的生產(chǎn)過程中甲醇單耗偏高。3、蒸發(fā)器本身結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜，耗費(fèi)鋼材，產(chǎn)生的二元?dú)膺€要在出口管線上加入配料蒸汽，再通過過熱器、過濾器才能去反應(yīng)器，總體上設(shè)備龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼材耗量大。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器，它具備低阻力、低制作成本、并且具有過熱、過濾功能的，不必用甲醇、空氣二元?dú)忸A(yù)熱系統(tǒng)并調(diào)節(jié)蒸發(fā)器溫度的新型甲醇蒸發(fā)器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。由蒸發(fā)段、過熱過濾段、上蓋、殘液濃縮器四部分組成；蒸發(fā)段由筒體(1)、下封頭(2)、循環(huán)甲醇出口接管(3)、稀甲醇入口接管(4)、殘液濃縮器液相接管(5)、氣相接管(6)、液面計(jì)(7)、空氣入口接管(8)、支耳(9)、柵板(10)、填料(11)、循環(huán)甲醇分布器(12)、塔板(13)、精甲醇入口接管(14)、溫度計(jì)接口(15)、壓力表接口(16)、除沫器(17)、配料蒸汽分布器(18)、法蘭(19)組成；過熱過濾段由帶法蘭的下管板(20)、上筒體(21)、列管(22)、上管板(23)、法蘭(19)組成；上蓋由法蘭(19)、環(huán)形板(24)、立管(25)、防爆板總成(26)、混合氣出口接管(27)、過濾筐(28)組成；殘液濃縮器由小筒體(29)、帶法蘭的下管板(20)、上管板(23)，列管(22)、插件(30)、封頭(31)、殘液排放接管(32)、上封頭(33)、氣相出口(34)、液相進(jìn)口(35)組成；其結(jié)構(gòu)、組裝關(guān)系如下蒸發(fā)段的筒體(1)下部焊一下封頭(2)，下封頭(2)最下部開口并焊接循環(huán)甲醇出口接管(3)；筒體(1)的下部焊有稀甲醇進(jìn)口接管(4)、殘液濃縮器液相接管(5)、氣相接管(6)、液面計(jì)(7)、空氣入口接管(8)，其中甲醇進(jìn)口接管(4)、殘液濃縮器液相接管(5)接近液面計(jì)(7)的下部，氣相接管(6)、空氣入口接管(8)接近液面計(jì)(7)上部，在空氣入口接管(8)上方筒體(1)內(nèi)表面上等高、均布地焊接多個(gè)支耳(9)，支耳(9)上面依次放置柵板(10)、填料(11)，在填料(11)上方穿過筒壁焊接安裝循環(huán)甲醇分布器(12)，再上方安裝塔板(13)，在塔板(13)上方緊挨塔板的筒壁上焊接精甲醇入口接管(14)，填料(11)的上部空間裝有除沫器(17)，除沫器(17)與塔板(13)之間的筒體(1)上焊有溫度計(jì)接口(15)和壓力表接口(16)，在除沫器(17)上方穿過筒體(1)焊接安裝配料蒸汽分布器(18)，在配料蒸汽分布器(18)上方的筒體(1)上焊有一個(gè)法蘭(19)；過熱過濾段的上筒體(21)的下部焊有一個(gè)帶法蘭的下管板(20)與蒸發(fā)段法蘭(19)用螺栓連接。在上筒體(21)的中部左右筒體內(nèi)壁上焊有上管板(23)，下管板(20)與上管板(23)之間焊有大量列管(22)，上筒體(21)的最上端焊有法蘭(19)；上蓋部分主要部件是一個(gè)中間略向上有一點(diǎn)錐度的環(huán)形板(24)，環(huán)形板(24)外邊焊在法蘭(19)內(nèi)側(cè)，環(huán)形板(24)內(nèi)邊焊有立管(25)，立管(25)上部是防爆板總成(26)，在立管(25)的側(cè)面，焊有混合氣出口接管(27)；在環(huán)形板(24)下面，焊有過濾筐(28)與環(huán)形板(24)連接，過濾筐(28)有一個(gè)或多個(gè)同心筒；殘液濃縮器是一個(gè)立式列管換熱器，小筒體(29)兩端焊有帶法蘭的上下管板(23)、(20)，上下管板間焊有許多列管(22)，列管(22)內(nèi)有插件(30)，插件(30)是比列管(22)細(xì)一些的棒或兩端封閉的管，或者是麻花鐵；下封頭(31)最下部，焊有一個(gè)殘液排放接管(32)，上封頭(33)頂部焊有氣相出口(34)與蒸發(fā)段的氣相接管(6)相連；上封頭(33)底部焊有液相進(jìn)口(35)，與蒸發(fā)段的液相接管(5)相連。
工作時(shí)，蒸發(fā)器底部的溫度較低的甲醇經(jīng)循環(huán)甲醇出口接管、甲醇循環(huán)泵、換熱器，再經(jīng)循環(huán)甲醇分布器噴淋到下面的填料上并在填料表面呈膜狀下降；空氣從空氣入口接管進(jìn)入，穿過填料與甲醇逆向接觸，降低甲醇分壓使之汽化形成二元混合氣，二元混合氣經(jīng)精甲醇洗滌(如果有塔板)、除沫器除沫以降低混合氣中的雜質(zhì)，之后再加入配料蒸汽進(jìn)入列管內(nèi)，列管間用水蒸氣加熱。過熱后的混合氣體再經(jīng)過濾筐過濾，從混合氣出口接管離開復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器。為了凈化甲醇?xì)堃?，向蒸發(fā)器多入含有甲醛的稀甲醇，向蒸發(fā)器補(bǔ)充熱量，蒸發(fā)器可以選配殘液濃縮器，殘液濃縮器最好為列管式，也可以用板式換熱器，但是使用壽命低。為了使甲醇與空氣的比例達(dá)到一定要求，蒸發(fā)段溫度應(yīng)根據(jù)甲醇濃度、蒸發(fā)段上部壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于省掉了蒸發(fā)部位的加熱段，并且因填料流通截面積遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)蒸發(fā)器的加熱段流通截面積，本實(shí)用新型甲醇蒸發(fā)器的直徑可以縮小，所以本實(shí)用新型甲醇蒸發(fā)段重量不足傳統(tǒng)的甲醇蒸發(fā)器重量的1/6，因而造價(jià)低廉；滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)傳統(tǒng)蒸發(fā)器的阻力一般為27KPa，而本實(shí)用新型甲醇蒸發(fā)段中空氣不通過阻力很大的空氣分布器、列管束，不穿流甲醇液層，只通過阻力很小的一層填料，因而蒸發(fā)段阻力很小，滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)蒸發(fā)段的阻力一般小于1KPa；增設(shè)殘液濃縮器，可以濃縮并排除蒸發(fā)器殘液中的雜質(zhì)，降低甲醛生產(chǎn)中的甲醇消耗，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，更重要的是因?yàn)樗芴岣哒舭l(fā)量，所以我們可以增加由甲醛吸收塔進(jìn)入蒸發(fā)器的含醛稀甲醇量，也就是說，提高了生產(chǎn)中未反應(yīng)的甲醇回收率，降低了甲醇單耗，同時(shí)，由于從吸收塔中導(dǎo)走稀甲醇甲醛液，使甲醛產(chǎn)品的濃度得到提高，最高濃度可達(dá)55％。當(dāng)有稀甲醇甲醛液進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)，殘液蒸發(fā)器的濃縮液主要是甲醛水溶液，可以進(jìn)入甲醛產(chǎn)品中。增加的精甲醇洗滌及采用比傳統(tǒng)蒸發(fā)器中的折流式除沫器除沫效率高得多的絲網(wǎng)等除沫器，使混合氣夾帶的雜質(zhì)更低，有利于保持銀催化劑的活性。本實(shí)用新型集蒸發(fā)、過熱、過濾功能于一身，減少了設(shè)備占地面積和鋼材使用量。
本實(shí)用新型由于采用了由蒸發(fā)段、過熱過濾段、上蓋、殘液濃縮器的連接結(jié)構(gòu)，免去了傳統(tǒng)方法中需要經(jīng)常對(duì)過熱器、過濾器的排液操作，也免去了帶液對(duì)催化劑的傷害；點(diǎn)火前一方面蒸發(fā)器內(nèi)甲醇外循環(huán)并被加熱，溫度逐步升高，另一方面，少量空氣從配料蒸汽入口加入，通過過熱段加熱后對(duì)系統(tǒng)及催化劑加熱，當(dāng)甲醇溫度達(dá)到指標(biāo)時(shí)切換空氣入口，用二元?dú)庵脫Q、點(diǎn)火，這樣既沒有甲醇冷凝液損害催化劑，又不必浪費(fèi)大量甲醇。本實(shí)用新型占地面積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，造價(jià)低廉，阻力極低，混合氣凈化好，便于操作，利用它可以較大地降低甲醛生產(chǎn)中的電單耗和甲醇單耗、延長(zhǎng)催化劑使用壽命，宜于推廣應(yīng)用。


附圖為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施加以說明。
如圖所示，復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器是由蒸發(fā)段、過熱過濾段、上蓋、殘液濃縮器四部分組成；蒸發(fā)段由筒體1、下封頭2、循環(huán)甲醇出口接管3、稀甲醇入口接管4、殘液濃縮器液相接管5、氣相接管6、液面計(jì)7、空氣入口接管8、支耳9、柵板10、填料11、循環(huán)甲醇分布器12、塔板13、精甲醇入口接管14、溫度計(jì)接口15、壓力表接口16、除沫器17、配料蒸汽分布器18、法蘭19組成；過熱過濾段由帶法蘭的下管板20、上筒體21、列管22、上管板23、法蘭19組成；上蓋由法蘭19、環(huán)形板24、立管25、防爆板總成26、混合氣出口接管27、過濾筐28組成；殘液濃縮器由小筒體29、帶法蘭的下管板20、上管板23，列管22、插件30、封頭31、殘液排放接管32、上封頭33、氣相出口34、液相進(jìn)口35組成。其結(jié)構(gòu)、組裝關(guān)系如下蒸發(fā)段的筒體1下部焊一下封頭2，下封頭2最下部開口并焊接循環(huán)甲醇出口接管3；筒體1的下部焊有稀甲醇進(jìn)口接管4、殘液濃縮器液相接管5、氣相接管6、液面計(jì)7、空氣入口接管8，其中稀甲醇進(jìn)口接管4、殘液濃縮器液相接管5接近液面計(jì)7的下部，氣相接管6、空氣入口接管8接近液面計(jì)7的上部，在空氣入口接管8上方筒體1內(nèi)表面上等高、均布地焊接多個(gè)支耳9，支耳9上面依次放置柵板10、填料11，在填料11上方穿過筒壁焊接安裝循環(huán)甲醇分布器12，再上方安裝塔板13，在塔板13上方緊挨塔板的筒壁上焊接精甲醇入口接管14，填料11的上部空間裝有除沫器17，除沫器17與塔板13之間的筒體1上焊有溫度計(jì)接口15和壓力表接口16，在除沫器17上方穿過筒體1焊接安裝配料蒸汽分布器18，在配料蒸汽分布器18上方的筒體1上焊有一個(gè)法蘭19；過熱過濾段的上筒體21的下部焊有一個(gè)帶法蘭的下管板20與蒸發(fā)段法蘭19用螺栓連接；在上筒體21的中部左右筒體內(nèi)壁上焊有上管板23，下管板20與上管板23之間焊有大量列管22，上筒體21的最上端焊有法蘭19；上蓋部分主要部件是一個(gè)中間略向上有一點(diǎn)錐度的環(huán)形板24，環(huán)形板24外邊焊在法蘭19內(nèi)側(cè)，環(huán)形板24內(nèi)邊焊有立管25，立管25上部是防爆板總成26，在立管25的側(cè)面，焊有混合氣出口接管27；在環(huán)形板24下面，焊有過濾筐28與環(huán)形板24連接，過濾筐28有一個(gè)或多個(gè)同心筒；殘液濃縮器是一個(gè)立式列管換熱器，小筒體29兩端焊有帶法蘭的上下管板23、20，上下管板間焊有許多列管22，列管22內(nèi)有插件30，插件30是比列管22細(xì)一些的棒或兩端封閉的管，或者是麻花鐵；下封頭31最下部，焊有一個(gè)殘液排放接管32，封頭33頂部焊有氣相出口34與蒸發(fā)段的氣相接管6相連；封頭33底部焊有液相進(jìn)口35，與蒸發(fā)段的液相接管5相連。
權(quán)利要求1.一種用于甲醛生產(chǎn)的復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器，由蒸發(fā)段、過熱過濾段、上蓋、殘液濃縮器四部分組成；蒸發(fā)段由筒體(1)、下封頭(2)、循環(huán)甲醇出口接管(3)、稀甲醇入口接管(4)、殘液濃縮器液相接管(5)、氣相接管(6)、液面計(jì)(7)、空氣入口接管(8)、支耳(9)、柵板(10)、填料(11)、循環(huán)甲醇分布器(12)、塔板(13)、精甲醇入口接管(14)、溫度計(jì)接口(15)、壓力表接口(16)、除沫器(17)、配料蒸汽分布器(18)、法蘭(19)組成；過熱過濾段由帶法蘭的下管板(20)、上筒體(21)、列管(22)、上管板(23)、法蘭(19)組成；上蓋由法蘭(19)、環(huán)形板(24)、立管(25)、防爆板總成(26)、混合氣出口接管(27)、過濾筐(28)組成；殘液濃縮器由小筒體(29)、帶法蘭的下管板(20)、上管板(23)，列管(22)、插件(30)、封頭(31)、殘液排放接管(32)、封頭(33)氣相出口(34)、液相進(jìn)口(35)組成；其特征在于蒸發(fā)段的筒體(1)下部焊一下封頭(2)，下封頭(2)最下部開口并焊接循環(huán)甲醇出口接管(3)；筒體(1)的下部焊有稀甲醇進(jìn)口接管(4)、殘液濃縮器液相接管(5)、氣相接管(6)、液面計(jì)(7)、空氣入口接管(8)，其中甲醇進(jìn)口接管(4)、殘液濃縮器液相接管(5)接近液面計(jì)(7)的下部，氣相接管(6)、空氣入口接管(8)接近液面計(jì)(7)上部，在空氣入口接管(8)上方筒體(1)內(nèi)表面上等高、均布地焊接多個(gè)支耳(9)，支耳(9)上面依次放置柵板(10)、填料(11)，在填料(11)上方穿過筒壁焊接安裝循環(huán)甲醇分布器(12)，再上方安裝塔板(13)，在塔板(13)上方緊挨塔板的筒壁上焊接精甲醇入口接管(14)，填料(11)的上部空間裝有除沫器(17)，除沫器(17)與塔板(13)之間的筒體(1)上焊有溫度計(jì)接口(15)和壓力表接(16)，在除沫器(17)上方穿過筒體(1)焊接安裝配料蒸汽分布器(18)，在配料蒸汽分布器(18)上方的筒體(1)上焊有一個(gè)者說法蘭(19)；過熱過濾段的上筒體(21)的下部焊有一個(gè)帶法蘭的下管板(20)與蒸發(fā)段法蘭(19)用螺栓連接。在上筒體(21)的中部左右筒體內(nèi)壁上焊有上管板(23)，下管板(20)與上管板(23)之間焊有大量列管(22)，上筒體(21)的最上端焊有法蘭(19)；上蓋部分主要部件是一個(gè)中間略向上有一點(diǎn)錐度的環(huán)形板(24)，環(huán)形板(24)外邊焊在法蘭(19)內(nèi)側(cè)，環(huán)形板(24)內(nèi)邊焊有立管(25)，立管(25)上部是防爆板總成(26)，在立管(25)的側(cè)面，焊有混合氣出口接管(27)；在環(huán)形板(24)下面，焊有過濾筐(28)與環(huán)形板(24)連接，過濾筐(28)有一個(gè)或多個(gè)同心筒；殘液濃縮器是一個(gè)立式列管換熱器，小筒體(29)兩端焊有帶法蘭的上下管板(23)、(20)，上下管板間焊有許多列管(22)，列管(22)內(nèi)有插件(30)，插件(30)是比列管(22)細(xì)一些的棒或兩端封閉的管，或者是麻花鐵；下封頭(31)最下部，焊有一個(gè)殘液排放接管(32)，封頭(33)頂部焊有氣相出口(34)與蒸發(fā)段的氣相接管(6)相連；封頭(33)底部焊有液相進(jìn)口(35)，與蒸發(fā)段的液相接管(5)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于甲醛生產(chǎn)的復(fù)合式甲醇蒸發(fā)器，由蒸發(fā)段、過熱過濾段、上蓋、殘液濃縮器四部分組成；本實(shí)用新型由于采用了由蒸發(fā)段、過熱過濾段、上蓋、殘液濃縮器的連接結(jié)構(gòu)，免去了傳統(tǒng)方法中需要經(jīng)常對(duì)過熱器、過濾器的排液操作，也免去了帶液對(duì)催化劑的傷害；當(dāng)甲醇溫度達(dá)到指標(biāo)時(shí)切換空氣入口，用二元?dú)庵脫Q、點(diǎn)火，這樣既沒有甲醇冷凝液損害催化劑，又不必浪費(fèi)大量甲醇。本實(shí)用新型占地面積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，造價(jià)低廉，阻力極低，混合氣凈化好，便于操作，利用它可以較大地降低甲醛生產(chǎn)中的電單耗和甲醇單耗、延長(zhǎng)催化劑使用壽命，宜于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07C45/00GK2760031SQ200420120709
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者田寶峰 申請(qǐng)人:田寶峰