專利名稱：一種用于甲醛生產(chǎn)的吸收冷凝塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及甲醇氧化脫氫生產(chǎn)甲醛(銀法)的工業(yè)裝置。
迄今為止，國內外甲醛(銀法氣相氧化)反應產(chǎn)物中所含的甲醛氣體和水蒸汽的吸收、冷凝過程大都是在兩塔三段吸收設備中完成的，附


圖1即為該設備示意圖。附
圖1中1為塔Ⅰ，流程中稱為第一段，是填料塔。2為塔Ⅱ下半段，在流程中稱為第二段，亦為填料所構成。3為塔Ⅱ上半段，流程中稱為第三段，為塔板所構成。4為循環(huán)水冷卻器。5為冷凍水冷卻器。6為循環(huán)液泵。上述過程的不足之處是除第三段為逆流吸收外，第一、二段均為平衡返混吸收。就第三段的逆流吸收來說，因為補充水很少，在這里被吸收的甲醛和冷凝下來的水也很少，僅占總量的百分之幾。而超過產(chǎn)品流量數(shù)十倍的大量甲醛溶液則在吸收塔和冷卻器之間循環(huán)，循環(huán)液在塔內濃度變化不大，溫升也只有10℃左右。實質上，是靠循環(huán)液溫升吸收水蒸汽冷凝熱和甲醛溶解熱，再通過冷卻器把熱量排至環(huán)境。整個過程為兩級傳熱，溫差又很有限，所以塔內填料表面積和冷卻器需要的傳熱面積都很大，吸收效率又低，加之循環(huán)泵耗電多，兩級傳熱所得熱能溫位很低，只能由冷卻器取走，難以利用，而且還得耗費大量循環(huán)水和冷凍水費用。有少數(shù)裝置采用單塔二段或三段吸收，但本質仍與上述情況相同。
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種變兩級傳熱為一級傳熱，把 損最大限度地用于推動傳遞過程；變返混吸收為逆流吸收，在一個塔中把吸收冷凝和換熱兩個單元操作結合成一個單元操作來完成的吸收冷凝塔。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到一種用于甲醛生產(chǎn)的吸收冷凝塔，其特征在于一個整體塔設備內包含上、中、下三個兼有吸收傳質功能的直接取熱段。液體分布器與循環(huán)液入口之間為上段，它是由傳熱蛇管以自上而下水平排布而成，每兩排管管心錯開呈三角形或正方形斜轉45°的方式排列；循環(huán)液入口與產(chǎn)品甲醛溶液出口之間為中段，循環(huán)液入口與分配器相通，分配器下面為傳熱蛇管，傳熱蛇管排列方式與上段傳熱蛇管排列方式相同；產(chǎn)品甲醛溶液出口以下為下段，下段安裝有以水平排布，管端與管箱相聯(lián)結的傳熱排管，傳熱排管呈三角形或正方形斜轉45°排列；中段和下段之間設有產(chǎn)品甲醛溶液出口的集液箱，集液箱是一由升氣管外圍與塔壁所構成的空間；塔底存液部位以上至傳熱排管以下的塔壁上開設有反應產(chǎn)物入口。
塔內傳熱蛇管或傳熱排管均為滾軋加工疏齒形低肋管。
附
圖1為現(xiàn)有技術兩塔三段吸收流程及設備示意圖。
附圖2為本實用新型吸收冷凝塔結構示意圖，其中A－A剖面圖為升氣管分布示意圖，B－B剖面圖為傳熱排管與管箱聯(lián)結示意圖。
本實用新型將結合附圖實施例作進一步詳述一個含有上、中、下三個兼有吸收傳質功能的直接取熱段的吸收冷凝塔，液體分布器9與循環(huán)液入口22之間為上段，它是由傳熱蛇管10以自上而下水平排布而成，每兩排管管心錯開成三角形或正方形斜轉45°的方式排列；循環(huán)液入口22與產(chǎn)品甲醛溶液出口14之間為中段，循環(huán)液入口22與分配器11相通，分配器11下面為傳熱蛇管12，傳熱蛇管12排列方式與上段傳熱蛇管10排列方式相同；產(chǎn)品甲醛溶液出口14以下為下段，下段安裝有以水平排布，管端與管箱16相聯(lián)結的傳熱排管15，傳熱排管15呈三角形或正方形斜轉45°排列；中段和下段之間設有產(chǎn)品甲醛溶液出口14的集液箱13，集液箱13是一由升氣管20外圍與塔壁所構成的空間；升氣管20的分布如附圖2A－A剖面圖所示，升氣管20的上方設有防止液相落入升氣管20的檔板21；塔底存液部位以上至傳熱排管15以下的塔壁上開設有反應產(chǎn)物入口18。8是視孔。
反應產(chǎn)物經(jīng)急冷和換熱后自吸收冷凝塔下段的反應產(chǎn)物入口18進入，液相通過塔底循環(huán)液相出口19經(jīng)一循環(huán)泵和冷卻器降溫后，經(jīng)循環(huán)液入口22通過分配器11淋在中段傳熱蛇管12上，以進一步吸收氣相中的甲醛使循環(huán)液相增濃。氣相上升經(jīng)過下段傳熱排管15外表面時，其中的水蒸汽在傳熱排管15表面冷凝放熱，同時，氣相中的甲醛被冷凝水吸收放熱，上述熱量均用于傳熱排管15內軟水升溫。
經(jīng)過下段傳熱排管15后氣相上升，因部分水蒸汽冷凝和甲醛吸收而降溫減濃，減濃后通過升氣管20進入中段，在中段中繼續(xù)在傳熱蛇管12外表面冷凝、吸收、放熱降溫減濃，然后再經(jīng)過上段的傳熱蛇管10，冷凝吸收過程同上，最后經(jīng)過雙溢流板式吸收塔段26，由補充水吸收殘留的甲醛，達到尾氣排出標準，并經(jīng)位于塔頂?shù)牟鹅F器7，捕集攜帶的液滴后，由尾氣出口28離塔。
取熱介質30～35℃的冷軟水由入口23進入上段傳熱蛇管10的管外，與上升氣相逆流換熱升溫，然后進入中段傳熱蛇管(12)繼續(xù)與氣相逆流換熱升溫，再進入下段傳熱排管(15)與氣相逆流換熱成為50℃～55℃的熱軟水，由熱軟水口17出口向用戶供給低溫熱能。經(jīng)放出熱能后降溫成冷軟水循環(huán)使用。上段蛇管上部為低溫冷凝吸收段，20～25℃的來自循環(huán)水場的冷卻水由入口25進入由出口24引出；高溫季節(jié)改用冷凍水。
低溫補充水由接口27引入經(jīng)過雙溢流板式吸收塔段26后，通過一個液體再分配器9噴淋到上段傳熱蛇管10外表面，與在傳熱蛇管表面冷凝和吸收了甲醛的水溶液混合，滴下到中段傳熱蛇管12上。
自塔底來的循環(huán)液從循環(huán)液入口22經(jīng)分配器11噴淋到中段蛇管外表面，與在蛇管外殼表面冷凝的水一起繼續(xù)吸收氣相中的甲醛，達到產(chǎn)品濃度在集液箱13中收集，由產(chǎn)品甲醛溶液出口14出塔。
本實用新型相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點1、原兩塔三段吸收設備改為本實用新型的單吸收冷凝塔，給工藝流程帶來顯著變化，即原兩塔變一塔，原兩臺大泵變用一臺功率遠小于原泵的小泵，原三臺換熱器用一臺較小的換熱器代替，設備效率大大提高，設備投資比原來可降低一倍以上。
2、因變兩級傳熱為一級傳熱，而大大降低了傳熱 損，并在保持適當?shù)膫鳠嵬苿恿l件下，提高冷卻介質的取熱溫位。除夏季需要用少量冷凍水外，絕大部分冷凝、吸收熱通過循環(huán)軟水在30～50℃或35～55℃溫度范圍內取出供適當?shù)牡蜏責嵊脩衾?。從而增加了熱能利用率，大大?jié)省了循環(huán)水和冷凍水的能耗。
3、本實用新型采用的三級逆流吸收傳質完全消除了返混吸收流程中大量液體循環(huán)，從而大大節(jié)省了循環(huán)泵的電耗。
權利要求1.一種用于甲醛生產(chǎn)的吸收冷凝塔，其特征在于一整體塔設備內包含上、中、下三個兼有吸收傳質功能的直接取熱段，液體分布器與循環(huán)液入口之間為上段，它是由傳熱蛇管以自上而下水平排布而成，每兩排管管心錯開呈三角形或正方形斜轉45°的方式排列；循環(huán)液入口與產(chǎn)品甲醛溶液出口之間為中段，循環(huán)液入口與分配器相通，分配器下面為傳熱蛇管，傳熱蛇管排列方式與上段傳熱蛇管排列方式相同；產(chǎn)品甲醛溶液出口以下為下段，下段安裝有以水平排布，管端與管箱相聯(lián)結的傳熱排管，傳熱排管呈三角形或正方形斜轉45°排列；中段和下段之間設有產(chǎn)品甲醛溶液出口的集液箱，集液箱是一由升氣管外圍與塔壁所構成的空間；塔底存液部位以上至傳熱排管以下的塔壁上開設有反應產(chǎn)物入口。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于甲醛生產(chǎn)的吸收冷凝塔，其特征在于塔內傳熱蛇管或傳熱排管均為滾軋加工疏齒形低肋管。
專利摘要本實用新型是甲醇氧化脫氫生產(chǎn)甲醛(銀法)的吸收冷凝塔，它是一整體塔設備，由上、中、下三個兼有吸收傳質功能的直接取熱段構成。這個結構使現(xiàn)有技術中的兩級傳熱變?yōu)橐患墏鳠?；把損最大限度地用于推動傳遞過程；變返混吸收為逆流吸收，三級逆流吸收，傳質完全消除了返混。把兩個單元操作結合成一個單元操作來完成。設備效率大大提高，能耗低，設備投資比原來可降低一倍以上。
文檔編號F28B3/00GK2116523SQ92203090
公開日1992年9月23日 申請日期1992年2月24日 優(yōu)先權日1992年2月24日
發(fā)明者華賁, 戴自庚, 秦延龍, 陳標華, 胡潤華, 朱權, 陳灼明, 陸繼楠, 顧茸埝, 楊華樸, 吳國東, 李正良 申請人:華南理工大學, 中國石油化工總公司, 上海石油化工總廠