专利名称：一种用于甲醛生产的吸收冷凝塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及甲醇氧化脱氢生产甲醛(银法)的工业装置。
迄今为止，国内外甲醛(银法气相氧化)反应产物中所含的甲醛气体和水蒸汽的吸收、冷凝过程大都是在两塔三段吸收设备中完成的，附
图1即为该设备示意图。附
图1中1为塔Ⅰ，流程中称为第一段，是填料塔。2为塔Ⅱ下半段，在流程中称为第二段，亦为填料所构成。3为塔Ⅱ上半段，流程中称为第三段，为塔板所构成。4为循环水冷却器。5为冷冻水冷却器。6为循环液泵。上述过程的不足之处是除第三段为逆流吸收外，第一、二段均为平衡返混吸收。就第三段的逆流吸收来说，因为补充水很少，在这里被吸收的甲醛和冷凝下来的水也很少，仅占总量的百分之几。而超过产品流量数十倍的大量甲醛溶液则在吸收塔和冷却器之间循环，循环液在塔内浓度变化不大，温升也只有10℃左右。实质上，是靠循环液温升吸收水蒸汽冷凝热和甲醛溶解热，再通过冷却器把热量排至环境。整个过程为两级传热，温差又很有限，所以塔内填料表面积和冷却器需要的传热面积都很大，吸收效率又低，加之循环泵耗电多，两级传热所得热能温位很低，只能由冷却器取走，难以利用，而且还得耗费大量循环水和冷冻水费用。有少数装置采用单塔二段或三段吸收，但本质仍与上述情况相同。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种变两级传热为一级传热，把 损最大限度地用于推动传递过程；变返混吸收为逆流吸收，在一个塔中把吸收冷凝和换热两个单元操作结合成一个单元操作来完成的吸收冷凝塔。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到一种用于甲醛生产的吸收冷凝塔，其特征在于一个整体塔设备内包含上、中、下三个兼有吸收传质功能的直接取热段。液体分布器与循环液入口之间为上段，它是由传热蛇管以自上而下水平排布而成，每两排管管心错开呈三角形或正方形斜转45°的方式排列；循环液入口与产品甲醛溶液出口之间为中段，循环液入口与分配器相通，分配器下面为传热蛇管，传热蛇管排列方式与上段传热蛇管排列方式相同；产品甲醛溶液出口以下为下段，下段安装有以水平排布，管端与管箱相联结的传热排管，传热排管呈三角形或正方形斜转45°排列；中段和下段之间设有产品甲醛溶液出口的集液箱，集液箱是一由升气管外围与塔壁所构成的空间；塔底存液部位以上至传热排管以下的塔壁上开设有反应产物入口。
塔内传热蛇管或传热排管均为滚轧加工疏齿形低肋管。
附
图1为现有技术两塔三段吸收流程及设备示意图。
附图2为本实用新型吸收冷凝塔结构示意图，其中A－A剖面图为升气管分布示意图，B－B剖面图为传热排管与管箱联结示意图。
本实用新型将结合附图实施例作进一步详述一个含有上、中、下三个兼有吸收传质功能的直接取热段的吸收冷凝塔，液体分布器9与循环液入口22之间为上段，它是由传热蛇管10以自上而下水平排布而成，每两排管管心错开成三角形或正方形斜转45°的方式排列；循环液入口22与产品甲醛溶液出口14之间为中段，循环液入口22与分配器11相通，分配器11下面为传热蛇管12，传热蛇管12排列方式与上段传热蛇管10排列方式相同；产品甲醛溶液出口14以下为下段，下段安装有以水平排布，管端与管箱16相联结的传热排管15，传热排管15呈三角形或正方形斜转45°排列；中段和下段之间设有产品甲醛溶液出口14的集液箱13，集液箱13是一由升气管20外围与塔壁所构成的空间；升气管20的分布如附图2A－A剖面图所示，升气管20的上方设有防止液相落入升气管20的档板21；塔底存液部位以上至传热排管15以下的塔壁上开设有反应产物入口18。8是视孔。
反应产物经急冷和换热后自吸收冷凝塔下段的反应产物入口18进入，液相通过塔底循环液相出口19经一循环泵和冷却器降温后，经循环液入口22通过分配器11淋在中段传热蛇管12上，以进一步吸收气相中的甲醛使循环液相增浓。气相上升经过下段传热排管15外表面时，其中的水蒸汽在传热排管15表面冷凝放热，同时，气相中的甲醛被冷凝水吸收放热，上述热量均用于传热排管15内软水升温。
经过下段传热排管15后气相上升，因部分水蒸汽冷凝和甲醛吸收而降温减浓，减浓后通过升气管20进入中段，在中段中继续在传热蛇管12外表面冷凝、吸收、放热降温减浓，然后再经过上段的传热蛇管10，冷凝吸收过程同上，最后经过双溢流板式吸收塔段26，由补充水吸收残留的甲醛，达到尾气排出标准，并经位于塔顶的捕雾器7，捕集携带的液滴后，由尾气出口28离塔。
取热介质30～35℃的冷软水由入口23进入上段传热蛇管10的管外，与上升气相逆流换热升温，然后进入中段传热蛇管(12)继续与气相逆流换热升温，再进入下段传热排管(15)与气相逆流换热成为50℃～55℃的热软水，由热软水口17出口向用户供给低温热能。经放出热能后降温成冷软水循环使用。上段蛇管上部为低温冷凝吸收段，20～25℃的来自循环水场的冷却水由入口25进入由出口24引出；高温季节改用冷冻水。
低温补充水由接口27引入经过双溢流板式吸收塔段26后，通过一个液体再分配器9喷淋到上段传热蛇管10外表面，与在传热蛇管表面冷凝和吸收了甲醛的水溶液混合，滴下到中段传热蛇管12上。
自塔底来的循环液从循环液入口22经分配器11喷淋到中段蛇管外表面，与在蛇管外壳表面冷凝的水一起继续吸收气相中的甲醛，达到产品浓度在集液箱13中收集，由产品甲醛溶液出口14出塔。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1、原两塔三段吸收设备改为本实用新型的单吸收冷凝塔，给工艺流程带来显著变化，即原两塔变一塔，原两台大泵变用一台功率远小于原泵的小泵，原三台换热器用一台较小的换热器代替，设备效率大大提高，设备投资比原来可降低一倍以上。
2、因变两级传热为一级传热，而大大降低了传热 损，并在保持适当的传热推动力条件下，提高冷却介质的取热温位。除夏季需要用少量冷冻水外，绝大部分冷凝、吸收热通过循环软水在30～50℃或35～55℃温度范围内取出供适当的低温热用户利用。从而增加了热能利用率，大大节省了循环水和冷冻水的能耗。
3、本实用新型采用的三级逆流吸收传质完全消除了返混吸收流程中大量液体循环，从而大大节省了循环泵的电耗。
权利要求1.一种用于甲醛生产的吸收冷凝塔，其特征在于一整体塔设备内包含上、中、下三个兼有吸收传质功能的直接取热段，液体分布器与循环液入口之间为上段，它是由传热蛇管以自上而下水平排布而成，每两排管管心错开呈三角形或正方形斜转45°的方式排列；循环液入口与产品甲醛溶液出口之间为中段，循环液入口与分配器相通，分配器下面为传热蛇管，传热蛇管排列方式与上段传热蛇管排列方式相同；产品甲醛溶液出口以下为下段，下段安装有以水平排布，管端与管箱相联结的传热排管，传热排管呈三角形或正方形斜转45°排列；中段和下段之间设有产品甲醛溶液出口的集液箱，集液箱是一由升气管外围与塔壁所构成的空间；塔底存液部位以上至传热排管以下的塔壁上开设有反应产物入口。
2.根据权利要求1所述的一种用于甲醛生产的吸收冷凝塔，其特征在于塔内传热蛇管或传热排管均为滚轧加工疏齿形低肋管。
专利摘要本实用新型是甲醇氧化脱氢生产甲醛(银法)的吸收冷凝塔，它是一整体塔设备，由上、中、下三个兼有吸收传质功能的直接取热段构成。这个结构使现有技术中的两级传热变为一级传热；把损最大限度地用于推动传递过程；变返混吸收为逆流吸收，三级逆流吸收，传质完全消除了返混。把两个单元操作结合成一个单元操作来完成。设备效率大大提高，能耗低，设备投资比原来可降低一倍以上。
文档编号F28B3/00GK2116523SQ92203090
公开日1992年9月23日 申请日期1992年2月24日 优先权日1992年2月24日
发明者华贲, 戴自庚, 秦延龙, 陈标华, 胡润华, 朱权, 陈灼明, 陆继楠, 顾茸埝, 杨华朴, 吴国东, 李正良 申请人:华南理工大学, 中国石油化工总公司, 上海石油化工总厂