本发明专利技术公开了一种甲醛的生产方法及装置，方法包括：甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的废水直接喷淋至蒸发器加热蒸发段的上方，空气从蒸发器加热蒸发段的下方进入，气、液两相逆向接触，液相被蒸发，形成所述甲醇-空气-水蒸气三元气；所述甲醇-空气-水蒸气三元气经过热、过滤、阻火后进入反应器进行反应，生成高温甲醛混合气体，再经废热锅炉回收高温甲醛混合气体的废热生产水蒸气，然后气体进入吸收塔进行吸收，同时利用高温甲醛混合气对采出的成品进行脱醇，稀甲醇从吸收塔上部采出回到蒸发器重新利用。甲醛生产装置包括蒸发器、反应器、吸收塔。本发明专利技术工艺简单，单位产品能耗、物耗低，产品浓度高、甲醇含量接近为零。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醛相关
，尤其是一种甲醛生产方法及装置。
技术介绍
目前，国内甲醛生产方法主要为银法甲醛工艺。银法甲醛工艺的优点是投资小，动力消耗低，甲醛产品成本低，因而成为使用最广泛的甲醛生产工艺。银法甲醛工艺又可细分为传统银法、尾气循环法、甲醇循环法三种工艺，相比较而言甲醇循环法能耗、物耗都比较低，但仍存在着设备多、工艺流程长、废热锅炉寿命短、开停车操作复杂的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述工艺存在的缺点与不足，提供一种流程更短、设备投资更低、能耗物耗更低、反应器废热锅炉寿命长、易于操作控制的甲醛生产方法及装置。本专利技术所采用的技术方案如下:一种甲醛生产方法，包括如下步骤:步骤一、甲醇-空气-水蒸气三元气形成阶段；步骤二、进行甲醛制备反应；步骤三、进行甲醛的制备吸收；其中，甲醛制备吸收过程包括稀甲醇从最末吸收段通过计量采入蒸发器蒸发段的步骤；其中，甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的废水直接喷淋至蒸发器加热蒸发段的上方，空气从蒸发器洗涤段的下方进入，气、液两相逆向接触，液相被蒸发，形成所述甲醇-空气-水蒸气三元气；所述甲醇-空气-水蒸气三元气经过热、过滤、阻火后进入反应器进行反应，生成高温甲醛混合气体，再经废热锅炉回收高温甲醛混合气体的废热生产水蒸气，然后气体进入吸收塔进行吸收，同时利用高温甲醛混合气对采出的成品进行脱醇，稀甲醇从吸收塔上部采出回到蒸发器重新利用。其中，进入蒸发器的空气，先经过洗气塔/段洗涤，洗气塔/段内部设有填料段；洗涤液为含甲醇和/或甲醛的废水，或者为清水；设有循环泵循环洗涤。其中，所述含甲醇和/或甲醛的废水为甲醛吸收塔最末级吸收液。其中，所述蒸发器加热蒸发段的加热结构为翅片管结构，或者翅片管与填料的组合结构。其中，所述蒸发器加热蒸发段的热源为热甲醛或水蒸气。其中，所述甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的废水在加热蒸发段被全部蒸发。其中，所述废热锅炉上下管板采用凹面挠性薄管板，所述下管板与废热锅炉外筒采用膨胀节连接。其中，所述吸收塔具有内换热结构，所述内换热结构为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构。其中，所述的含甲醇和/或甲醛的废水，优选吸收塔次末级吸收液，其流程为次末级吸收段底部一洗气塔/段填料上部喷淋一洗气塔/段底部一循环泵一次末级吸收段顶部和次次末级吸收段顶部。一种甲醛生产装置，用于实现上述甲醛生成方法，所述装置包括蒸发器、反应器、吸收塔；所述蒸发器为立式结构，由下至上依次包括洗涤段、加热蒸发段、过热段、混合气过滤段、阻火段，其中，所述蒸发段的加热结构为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构；所述反应器包括三部分，上面是反应器上盖，中间是触媒室和废热锅炉，下面是下封头，其中，所述废热锅炉上下管板采用凹面挠性薄管板，所述下管板与废热锅炉外筒采用膨胀节连接。所述吸收塔为一塔立式结构，由多个吸收段构成，每段顶部设有液体分布器，除第一吸收段外，各段底部设有液体收集器，下面2?3段为填料结构，其余上面各段为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构。本专利技术的有益效果是:本专利技术实施例的甲醛生产方法，蒸发器内部设置高效翅片管加热器，使原料液喷入即汽化，所以生产指标非常容易控制，只要控制好各物料进入蒸发器的流量就可以了，不必调节很难稳定的蒸发温度和残液浓度，因而可以实现装置快速开车；蒸发工序不必设置甲醇循环泵，节省了电耗；废热锅炉因采用内膨胀节和挠性薄管板，可大幅降低因触媒层温度不均造成的应力，锅炉寿命大大延长；吸收塔后面不进行废热回收的几个吸收段采用内置翅片管式冷却盘管，可简化工艺流程，并降低甲醛吸收液循环泵电耗。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明:图1是本专利技术实施例一的工艺流程和设备结构示意图；图2是本专利技术实施例二的工艺流程和设备结构示意图简图；图3是本专利技术实施例三的工艺流程和设备结构简图；图4是本专利技术实施例四的工艺流程和设备结构简图；图5是本专利技术实施例五的工艺流程和设备结构简图。其中，1.蒸发器，2.反应器，3.吸收塔，4.洗涤段，5.蒸发段，6.过热段，7.混合气过滤段，8.阻火段，9.第一吸收段，10.第二吸收段，11.第三吸收段，12.第四吸收段，13.第五吸收段。【具体实施方式】现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本工艺流程及设备结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。本专利技术实施例提供了一种甲醛生产方法，如图1所示，包括如下步骤:步骤一、形成甲醇-空气-水蒸气三元气形成阶段；步骤二、进行甲醛制备反应；步骤三、进行甲醛的制备吸收；其中，甲醛制备吸收过程包括稀甲醇从最末吸收段通过计量采入蒸发器蒸发段的步骤。其中，所述的步骤一包括:I)空气从蒸发器I的洗涤段4的下部进入，通过上面的填料与洗涤液逆向接触，洗涤液中部分水和甲醇被蒸发，同时空气被洗涤净化；2)甲醇与回收的来自末级吸收段的稀甲醇或其他含甲醇废水或清水直接喷淋到蒸发器I加热蒸发段5的上方，在加热蒸发段5内置加热管中热甲醛的加热下，全部汽化，并与从水洗段来的空气混合形成甲醇-空气-水蒸气三元气，其中含微量甲醛。其中，所述的三元气可以按照氧醇摩尔比为0.32?0.42的比例进行混合。优选的，所述的三元气按照氧醇摩尔比优选为0.35?0.37的比例进行混合。所述的步骤二包括:I)三元气经除雾、过热到100?130°C、过滤、阻火后进入反应器2 ;2)三元气在银催化剂催化、600°C?650°C的高温条件下进行甲醇的脱氢氧化反应，生成甲醛混合气；3)甲醛混合气经反应器2下部的废热锅炉回收废热生产水蒸气，同时甲醛混合气被冷却。所述的步骤三包括:I)离开废热锅炉的甲醛混合气进入吸收塔3，由下向上依次通过各吸收段，除雾后离开吸收塔3 ;2)第一吸收段9底部吸收液直接采出，或一部分吸收液不经过冷却循环回一段顶部喷淋一部分采出。采出液为甲醛产品。3)第二吸收段10循环液先进入蒸发段5内部的换热器为蒸发段供热同时自身被冷却，再进入板式换热器被冷却水冷却，之后回二段顶部喷淋。4)吸收水或含甲醇甲醛废水从末级吸收段上部加入，本吸收液不循环；或者末级吸收段加吸收水，次末级吸收段加含甲醇甲醛废水。5)其他中间各段如果是填料段的，吸收液外循环、冷却后回到本段顶部喷淋；如果是内置换热段的，不设外置式冷却器，吸收液可循环也可不循环。相应的，本专利技术实施例还提供了一种实施上述甲醛生产工艺的甲醛生产装置，如图1所示，其中，所述的甲醛生产装置包括蒸发器1、反应器2、吸收塔3。所述蒸发器I为立式结构，由下至上依次包括洗涤段4、加热蒸发段5、过热段6、混合气过滤段7、阻火段8。其中蒸发段5的加热结构可以选择各种加热结构，优选翅片管结构，更优选翅片管+填料的组合结构。所述反应器2包括三部分，上面是反应器2上盖，中间是触媒室和废热锅炉，下面是下封头。其中，所述的废热锅炉上下管板采用凹面挠性薄管板，所述下管板与废热锅炉外筒采用膨胀节连接。所述吸收塔3为一塔立式结构，由多个吸收段构成，一般为5?6段，每段顶部设有液体分布器，除第一吸收段外，各段底部设有液体收集器。所述吸收塔3下面2?3段为普通填料塔结构，上面几段为翅片管结构或翅片管与填料的组合结构。其当前第1页1 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种甲醛生产方法，包括如下步骤：步骤一、甲醇‑空气‑水蒸气三元气形成阶段；步骤二、进行甲醛制备反应；步骤三、进行甲醛的制备吸收；其中，甲醛制备吸收过程包括稀甲醇从最末吸收段通过计量采入蒸发器蒸发段的步骤；其特征在于，甲醇、水或回收的含甲醇和/或甲醛的废水直接喷淋至蒸发器加热蒸发段的上方，空气从蒸发器洗涤段的下方进入，气、液两相逆向接触，液相被蒸发，形成所述甲醇‑空气‑水蒸气三元气；所述甲醇‑空气‑水蒸气三元气经过热、过滤、阻火后进入反应器进行反应，生成高温甲醛混合气体，再经废热锅炉回收高温甲醛混合气体的废热生产水蒸气，然后气体进入吸收塔进行吸收，同时利用高温甲醛混合气对采出的成品进行脱醇，稀甲醇从吸收塔上部采出回到蒸发器重新利用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田宝峰，洪海玲，王军，洪海燕，
申请(专利权)人：田宝峰，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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