一種甲醛反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于年產(chǎn)16萬噸工業(yè)甲醛 生產(chǎn)工藝的甲醛反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲醛反應(yīng)器是甲醛生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其優(yōu)劣直接影響甲醛產(chǎn)品的質(zhì)量。我國絕大 多數(shù)采用銀催化氧化法生產(chǎn)甲醛，這種方法的缺點是甲醇轉(zhuǎn)化率較低、催化劑易中毒而失 去活性、且產(chǎn)品濃度僅限37%左右的甲醛溶液。而鐵鉬氧化物催化氧化法生產(chǎn)甲醛的突出 特點是反應(yīng)溫度低，遠低于銀催化氧化法，具有甲醇轉(zhuǎn)化率高、氧化反應(yīng)副產(chǎn)物少、產(chǎn)品中 甲醛的濃度范圍廣、催化劑耐毒性好使用壽命長、裝置規(guī)模大等優(yōu)點。I型甲醛反應(yīng)器是鐵 鉬氧化物催化氧化法生產(chǎn)甲醛工藝的核心設(shè)備，只有擁有了核心設(shè)備的設(shè)計、制造技術(shù)及 使用經(jīng)驗，才能在甲醛生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域具有領(lǐng)先的地位并提高市場競爭力。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種適用于鐵鉬氧化物 作為催化劑的甲醛反應(yīng)器。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種甲醛反應(yīng)器，其特征在于：包括上部 殼程筒體以及下部殼程筒體，所述上部殼程筒體下部通過變徑段與下部殼程筒體連接在一 起，在所述上部殼程筒體底部連接有上管板，在所述下部殼程筒體底部連接有下管板，所述 上管板與下管板之間設(shè)置有換熱管，所述換熱管內(nèi)裝有催化劑，在所述下管板下方設(shè)置有 催化劑支撐裝置。
[0005] 本實用新型所述的甲醛反應(yīng)器，其在所述下部殼程筒體內(nèi)、換熱管束與下部殼程 筒體之間設(shè)置有隔熱筒。
[0006] 本實用新型所述的甲醛反應(yīng)器，其所述催化劑支撐裝置包括設(shè)置在下管板下端面 的孔板、設(shè)置在孔板下方的格柵板以及支撐結(jié)構(gòu)，所述孔板與格柵板構(gòu)成氣體分布結(jié)構(gòu)，所 述支撐裝置將所述氣體分布結(jié)構(gòu)可拆卸式地固定在下管板下方。
[0007] 本實用新型所述的甲醛反應(yīng)器，其所述支撐結(jié)構(gòu)包括螺柱、夾塊以及支撐槽鋼，所 述夾塊設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)下方，所述螺柱上端穿過夾塊且連接在下管板不開孔位置，所 述支撐槽鋼設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)與夾塊之間，通過連接在螺柱上且位于夾塊下方的鎖緊螺 母將氣體分布結(jié)構(gòu)壓緊在下管板的下端面。
[0008] 本實用新型的有益效果是：
[0009] 1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，為一薄壁柔性支撐式無膨脹節(jié)固定管板換熱器，薄管板 的設(shè)計減少了材料成本，更有利于提高換熱效率，上、下管板分別與不同直徑的殼程筒體相 焊接，兩段殼程筒體通過變徑段相連接，采用變徑段的設(shè)計可降低由于管殼程熱膨脹差所 引起的管板應(yīng)力、筒體與換熱管的軸向應(yīng)力以及管子與管板的拉脫力，減少管板變形，采用 FEA對甲醛反應(yīng)器進行了整體強度計算。
[0010] 2、本實用新型中隔熱筒的設(shè)計避免了殼程筒體出現(xiàn)局部過熱，并且能更加有效的 利用導(dǎo)熱油散發(fā)的熱量，提高換熱效率。
[0011] 3、本實用新型操作溫度：殼程260°C，管程：162/267°C，相對溫度較低，設(shè)備不需 要進行絕熱保護。
[0012] 4、本實用新型適用于采用鐵鉬做催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物少，甲醛含量相對高， 催化劑裝在換熱管內(nèi)部，分布更加均勻；催化劑支撐裝置采用懸掛式與下管板可拆卸式連 接固定，便于安裝、檢修，有效利用空間，提高效益經(jīng)濟。
[0013] 5、本實用新型中換熱管數(shù)量多而長度短，在相同的有效換熱面積下，減少換熱死 區(qū)的面積就可以提高換熱面積的利用率，提高了換熱率，尤其是對直徑大，換熱管數(shù)量多的 設(shè)備。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本實用新型中上、下管板處結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
[0016] 圖3是本實用新型中催化劑支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖4是圖3中A-A剖視圖。
[0018] 圖中標記：la為上部殼程筒體，lb為下部殼程筒體，lc為變徑段，2a為上管板，2b 為下管板，3為換熱管，4為隔熱筒，5為孔板，6為格柵板，7為螺柱，8為夾塊，9為支撐槽鋼， 10為鎖緊螺母。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0020] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本 實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021] 如圖1和2所示，一種甲醛反應(yīng)器，包括上部殼程筒體la以及下部殼程筒體lb，所 述上部殼程筒體la下部通過變徑段lc與下部殼程筒體lb連接在一起，在所述上部殼程筒 體la底部連接有上管板2a，在所述下部殼程筒體lb底部連接有下管板2b，所述上管板2a 與下管板2b之間設(shè)置有換熱管3,在所述下部殼程筒體lb內(nèi)、換熱管束與下部殼程筒體lb 之間設(shè)置有隔熱筒4,所述換熱管3內(nèi)裝有催化劑，在所述下管板2b下方設(shè)置有催化劑支撐 裝置。本甲醛反應(yīng)器為一薄壁柔性支撐式無膨脹節(jié)固定管板換熱器，其中大直徑為DN4355， 管板厚度約50_，無膨脹節(jié)的固定管板換熱器，采用變徑段兼做膨脹節(jié)，并在筒體與管束 間設(shè)置隔熱筒，有效避免了殼程筒體出現(xiàn)局部過熱，并且能更加有效的利用導(dǎo)熱油散發(fā)的 熱量，提高換熱效率。
[0022] 如圖3和4所示，所述催化劑支撐裝置包括設(shè)置在下管板2b下端面的孔板5、設(shè)置 在孔板5下方的格柵板6以及支撐結(jié)構(gòu)，所述孔板5與格柵板6構(gòu)成氣體分布結(jié)構(gòu)，所述支 撐裝置將所述氣體分布結(jié)構(gòu)可拆卸式地固定在下管板2b下方，其中，所述支撐裝置包括螺 柱7、夾塊8以及支撐槽鋼9,所述夾塊8設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)下方，所述螺柱7上端穿過夾 塊8且連接在下管板2b不開孔位置，所述支撐槽鋼9設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)與夾塊8之間， 通過連接在螺柱7上且位于夾塊8下方的鎖緊螺母10將氣體分布結(jié)構(gòu)壓緊在下管板2b的 下端面，形成懸掛式連接結(jié)構(gòu)。
[0023] 本甲醛反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)主要是氧化脫氫反應(yīng)，反應(yīng)式如下：
[0024] 2CH30H+02- 2HCH0+2H 20
[0025] CH30H ::: HCH0+H20
[0026] 鐵鉬氧化物催化氧化法甲醇轉(zhuǎn)化率可達95%~99%，其純度高，甲醇含量低，可直 接用于下游產(chǎn)品生產(chǎn)，從多個項目使用效果看，滿足設(shè)計要求。
[0027] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種甲醛反應(yīng)器，其特征在于：包括上部殼程筒體（la)以及下部殼程筒體（lb)，所 述上部殼程筒體（la)下部通過變徑段（lc)與下部殼程筒體（lb)連接在一起，在所述上部 殼程筒體（la)底部連接有上管板（2a)，在所述下部殼程筒體（lb)底部連接有下管板（2b)， 所述上管板（2a)與下管板（2b)之間設(shè)置有換熱管（3 )，所述換熱管（3 )內(nèi)裝有催化劑，在所 述下管板（2b)下方設(shè)置有催化劑支撐裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛反應(yīng)器，其特征在于：在所述下部殼程筒體（lb)內(nèi)、換熱 管束與下部殼程筒體（lb)之間設(shè)置有隔熱筒（4)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醛反應(yīng)器，其特征在于：所述催化劑支撐裝置包括設(shè) 置在下管板（2b)下端面的孔板（5)、設(shè)置在孔板（5)下方的格柵板（6)以及支撐結(jié)構(gòu)，所述 孔板（5)與格柵板（6)構(gòu)成氣體分布結(jié)構(gòu)，所述支撐裝置將所述氣體分布結(jié)構(gòu)可拆卸式的 固定在下管板（2b)下方。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醛反應(yīng)器，其特征在于：所述支撐結(jié)構(gòu)包括螺柱（7)、夾塊 (8 )以及支撐槽鋼（9 )，所述夾塊（8 )設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)下方，所述螺柱（7 )上端穿過夾塊 (8 )且連接在下管板（2b)不開孔位置，所述支撐槽鋼（9 )設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)與夾塊（8 )之 間，通過連接在螺柱（7)上且位于夾塊（8)下方的鎖緊螺母（10)將氣體分布結(jié)構(gòu)壓緊在下 管板（2b)的下端面。
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醛反應(yīng)器，包括殼程主體結(jié)構(gòu)和管程主體結(jié)構(gòu)，上部殼程筒體下部通過變徑段與下部殼程筒體連接，在所述上部殼程筒體底部連接有上管板，在所述下部殼程筒體底部連接有下管板，所述上管板與下管板之間設(shè)置有換熱管，所述換熱管內(nèi)裝有催化劑，在所述下管板下方設(shè)置有催化劑支撐裝置。本實用新型適用于采用鐵鉬做催化劑，整體結(jié)構(gòu)簡單，為一薄壁柔性支撐式無膨脹節(jié)固定管板換熱器，變徑段具有膨脹節(jié)作用，降低了管板的設(shè)計厚度，減少了材料成本并利于提高換熱效率，上、下管板分別與不同直徑的殼程筒體相焊接，兩段殼程筒體再通過變徑段相連接，可降低由于管殼程熱膨脹差所引起的管板應(yīng)力、筒體與換熱管的軸向應(yīng)力以及管子與管板的拉脫力，減少管板變形。
【IPC分類】C07C47/055, B01J8/02, C07C45/38
【公開號】CN205127916
【申請?zhí)枴緾N201520831298
【發(fā)明人】宋堯, 隋艷春, 唐衛(wèi)新
【申請人】中國成達工程有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月26日