本發(fā)明屬于甲醛的制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種甲醇生產(chǎn)甲醛反應(yīng)-收集設(shè)備。
背景技術(shù)：
甲醇作為一種重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，用作農(nóng)藥和消毒劑，制酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、維綸、烏洛托品、季戊四醇和染料等的原料。工業(yè)上生產(chǎn)甲醛主要采用甲醇氧化法和天然氣直接氧化法，其中而甲醇氧化制備甲醛得方法中，甲醇和氧反應(yīng)生成甲醛的主要反應(yīng)是一個(gè)氣-固相催化反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理雖仍一直是個(gè)備受爭(zhēng)議的理論。而甲醇脫氫反應(yīng)都是分子數(shù)增加的吸熱反應(yīng)，在低溫和高溫條件下有利于反應(yīng)的進(jìn)行。熱力學(xué)計(jì)算表明，在溫度低于720k時(shí)，甲醇脫氫的反應(yīng)自由能δg為正值，是熱力學(xué)上最不利的反應(yīng)，要使反應(yīng)能在低溫下進(jìn)行需使用催化劑，溫度在500℃以上才會(huì)得到較高的轉(zhuǎn)化率。雖然傳統(tǒng)工藝已較為成熟，但是傳統(tǒng)設(shè)備存在甲醇轉(zhuǎn)化率較低，能耗大等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種甲醇生產(chǎn)甲醛反應(yīng)-收集設(shè)備。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供的一種甲醇生產(chǎn)甲醛反應(yīng)-收集設(shè)備，包括反應(yīng)爐、冷卻塔和收集裝置；其中
所述反應(yīng)爐包括甲醇管、空氣管、反應(yīng)室，其中甲醇管和空氣管連接在反應(yīng)室的頂部；反應(yīng)室上有上層加熱層，下有下層保溫層四周有中層保溫層，上層加熱層、中層保溫層、下層保溫層將反應(yīng)室包裹，下層保溫層內(nèi)安裝有下層加熱絲；甲醇管、空氣管上分別有一閥門(mén)；
所述冷卻塔為一可裝水的水箱，冷卻塔的下端有塔入水口，上端有塔出水口，內(nèi)部有螺旋管道；所述螺旋管道上端入口通過(guò)管道與反應(yīng)室連接，該管道上有閥門(mén)；
所述收集裝置有與螺旋管道連接的噴灑腔，噴灑腔下端設(shè)置有收集池，噴灑腔的四角上安裝有噴頭，噴頭與循環(huán)管道連接，循環(huán)管道與加壓水管連接。
進(jìn)一步的，所述的反應(yīng)室上還安裝有溫度檢測(cè)表和壓力檢測(cè)表。
進(jìn)一步的，所述冷卻塔內(nèi)還安裝有吸熱水管，吸熱水管的下端為管入水口，上端為管出水口。
進(jìn)一步的，所述噴灑腔內(nèi)部的四角上安裝有循環(huán)管道，噴頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在循環(huán)管道上。
進(jìn)一步的，所述的上層加熱層內(nèi)安裝有上層加熱絲。
進(jìn)一步的，所述的上層加熱絲為三層。
進(jìn)一步的，所述的下層加熱絲為三層。
進(jìn)一步的，所述反應(yīng)室頂部還安裝有蒸汽管，蒸汽管上有一閥門(mén)。
進(jìn)一步的，所述的蒸汽管上還安裝有用于加熱的加熱圈。
本發(fā)明的工作原理為：在反應(yīng)腔中加入催化劑(層狀硅酸鈉、聚丙烯酸、偏硅酸鈉中的一種)和分子篩固載催化劑(mcm-41、mcm-22、hy以及hzsm-5，優(yōu)選mcm-41、mcm-22分子篩中的任一種)，然后在反應(yīng)腔中加入甲醇和加壓空氣，使得反應(yīng)腔內(nèi)壓力大到0.2～0.5mpa，然后開(kāi)啟上層加熱層和下層加熱層的電熱絲對(duì)反應(yīng)腔進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱到120-150℃時(shí)停止，然后保持該溫度反應(yīng)1-2小時(shí)；同時(shí)，在反應(yīng)腔上安裝蒸汽管，在反應(yīng)時(shí)通入高溫(120-150℃)的蒸汽，使得甲醇的氧化反應(yīng)更迅速，轉(zhuǎn)化率更高，蒸汽管的加熱圈能保證蒸汽進(jìn)入反應(yīng)腔的溫度；反應(yīng)完畢后，直接打開(kāi)反應(yīng)腔與螺旋管道連接管道的閥門(mén)，使得反應(yīng)物料直接通入螺旋管道進(jìn)行降溫降壓，然后經(jīng)過(guò)收集裝置進(jìn)行收集，通過(guò)噴頭不斷噴灑吸收液，使得得到的甲醛吸收為液態(tài)，減少了損失，同時(shí)避免了環(huán)境污染。
本發(fā)明的有益效果在于：使用本發(fā)明的設(shè)備制作的甲醛的轉(zhuǎn)化率高，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證，甲醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％以上；同時(shí)通過(guò)冷卻塔和收集裝置的設(shè)置，使得在反應(yīng)腔反應(yīng)完畢的物料可以不經(jīng)過(guò)降壓降溫而及時(shí)排出，降低了單次生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約了成本。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-反應(yīng)爐，11-甲醇管，12-空氣管，13-蒸汽管，131-加熱圈，14-上層加熱層，141-上層加熱絲，15-中層保溫層，16-反應(yīng)室，17-下層保溫層，171-下層加熱絲，18-溫度檢測(cè)表，19-壓力檢測(cè)表，2-冷卻塔，21-螺旋管道，22-塔出水口，23-塔入水口，24-吸熱水管，25-管出水口，26-管入水口，3-收集裝置，31-噴灑腔，32-收集池，33-加壓水管，34-噴頭，35-轉(zhuǎn)軸，36-支架，37-循環(huán)管道。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種甲醇生產(chǎn)甲醛反應(yīng)-收集設(shè)備，包括反應(yīng)爐1、冷卻塔2和收集裝置3；其中所述反應(yīng)爐1包括甲醇管11、空氣管12、反應(yīng)室16，其中甲醇管11和空氣管12連接在反應(yīng)室16的頂部；反應(yīng)室16上有上層加熱層14，下有下層保溫層17四周有中層保溫層15，上層加熱層14、中層保溫層15、下層保溫層17將反應(yīng)室16包裹，下層保溫層17內(nèi)安裝有下層加熱絲171；甲醇管11、空氣管12上分別有一閥門(mén)；所述冷卻塔2為一可裝水的水箱，冷卻塔2的下端有塔入水口23，上端有塔出水口22，內(nèi)部有螺旋管道21；所述螺旋管道21上端入口通過(guò)管道與反應(yīng)室16連接，該管道上有閥門(mén)；所述收集裝置3有與螺旋管道21連接的噴灑腔31，噴灑腔31下端設(shè)置有收集池32，噴灑腔31的四角上安裝有噴頭34，噴頭34與循環(huán)管道37連接，循環(huán)管道37與加壓水管33連接。所述的反應(yīng)室16上還安裝有溫度檢測(cè)表18和壓力檢測(cè)表19。所述冷卻塔2內(nèi)還安裝有吸熱水管24，吸熱水管24的下端為管入水口26，上端為管出水口25。所述噴灑腔31內(nèi)部的四角上安裝有循環(huán)管道37，噴頭34通過(guò)轉(zhuǎn)軸35安裝在循環(huán)管道37上。所述的上層加熱層14內(nèi)安裝有上層加熱絲141。所述的上層加熱絲141為三層。所述的下層加熱絲171為三層。所述反應(yīng)室16頂部還安裝有蒸汽管13，蒸汽管13上有一閥門(mén)。所述的蒸汽管13上還安裝有用于加熱的加熱圈131。
使用時(shí)，在反應(yīng)腔中加入催化劑(層狀硅酸鈉、聚丙烯酸、偏硅酸鈉中的一種)和分子篩固載催化劑(mcm-41、mcm-22、hy以及hzsm-5，優(yōu)選mcm-41、mcm-22分子篩中的任一種)，然后在反應(yīng)腔中加入甲醇和加壓空氣，使得反應(yīng)腔內(nèi)壓力大到0.2～0.5mpa，然后開(kāi)啟上層加熱層和下層加熱層的電熱絲對(duì)反應(yīng)腔進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱到120-150℃時(shí)停止，然后保持該溫度反應(yīng)1-2小時(shí)；同時(shí)，在反應(yīng)腔上安裝蒸汽管，在反應(yīng)時(shí)通入高溫(120-150℃)的蒸汽，使得甲醇的氧化反應(yīng)更迅速，轉(zhuǎn)化率更高，蒸汽管的加熱圈能保證蒸汽進(jìn)入反應(yīng)腔的溫度；反應(yīng)完畢后，直接打開(kāi)反應(yīng)腔與螺旋管道連接管道的閥門(mén)，使得反應(yīng)物料直接通入螺旋管道進(jìn)行降溫降壓，然后經(jīng)過(guò)收集裝置進(jìn)行收集，通過(guò)噴頭不斷噴灑吸收液，使得得到的甲醛吸收為液態(tài)，減少了損失，同時(shí)避免了環(huán)境污染。