专利名称：甲醛气体分离设备及使用该设备的甲醛生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工生产设备，具体涉及将水蒸汽从甲醛气体混合物中分离的甲醛气体分离 设备；本发明还涉及使用该分离设备的甲醛生产线。(二)
背景技术：
在甲醛生产行业中，通常采用铁钼法和银法。采用铁钼法生产的甲醛产品浓度高，甲醇 单耗低，但这种方法的生产持续周期长，投资大，运行成本也较高；而采用银法生产的甲醛 产品浓度低，甲醇单耗高，但该方法的生产持续周期短，投资相对较小，运行成本低。目前 ，国内绝大部分的甲醛生产仍采用银法生产。在传统银法生产甲醛的过程中，都要加入水蒸 汽来降温，加入的水蒸汽虽然不参加反应，但会使得生成的甲醛气体中存在大量的水蒸汽， 与反应生成的甲醛气体一起从氧化炉中直接进入一号吸收塔中。在一号吸收塔吸收甲醛气体 的过程中，水蒸汽被冷却后形成液态水，由于水蒸汽在冷却过程中会释放出大量热量，吸收 塔的塔温也会因此升高，从而造成吸收效果不好，同时也增大了吸收一塔的负荷；此外，水 蒸汽冷却成水后继续留在吸收一塔内，从而造成甲醛溶液的浓度得不到提高。因此，传统的 银法生产出的甲醛产品的浓度相对较低，而且甲醇单耗高。如何有效地去除甲醛气体混合物 中的水蒸气，不让其带入吸收一号吸收塔中从而减轻一塔的负荷并提高甲醛产品的浓度，成 为银法甲醛生产行业急需解决的问题。(三)
发明内容
本发明将公开一种结构简单、可有效分离甲醛气体混合物中水蒸汽的甲醛气体分离设备 ;本发明还将公开使用该甲醛气体分离设备的甲醛生产线。 本发明所述甲醛气体分离设备，采用的技术方案如下甲醛气体分离设备，包括一夹套，所述夹套的一端设有进气管，另一端设有出气管，夹 套内靠近进气管的一端设有进气腔，靠近出气管的一端设有出气腔，所述进气管穿过夹套与 进气腔连通，出气管穿过夹套与出气腔连通，进气腔与出气腔之间通过一根以上的分气连通 管连通；所述夹套内壁与分气连通管的外壁及进、出气腔的外壁之间设有冷却介质，所述夹 套内的冷却介质相互流通；该夹套上还设有冷却介质的入口及出口。本发明甲醛气体分离设备在具体应用中，可立式使用，也可卧式使用，为了使甲醛气体分离设备分离水蒸汽的效果更为显著，最好将甲醛气体分离设备呈卧式使用；其中所述出气 管呈水平设置，为了防止水蒸汽冷却后形成的冷凝水流出出气管进入下道工序，可在出气管 内设置弧形挡圈，所述弧形挡圈固接于出气管内壁的下端；该弧形挡圈的弧长可根据需要确 定， 一般来说，将弧形挡圈所对应的圆心角控制在大于120。且小于等于360。内较为合适； 为了防止出气管中囤积的水过多以溢出出气管，还可在弧形档圈靠近出气腔一侧的出气管内 壁下端开设一用于收集冷凝水的收集槽，该收集槽穿过出气管内壁伸出出气管外，在收集槽 的底端还设有管道，以将槽内的冷凝水排出；当本发明甲醛气体分离设备立式使用时，出气 管内可不设置上述弧形挡圈和收集槽。所述进气腔、出气腔为两端封闭的管道，所述进气腔与出气腔相互平行，且与夹套的端 面平行；进气腔与出气腔之间均匀地排列有两根或更多的分气连通管，且所述各分气连通管 之间最好相互平行；为了达到冷却分气连通管内水蒸汽的目的，可在分气连通管的外壁之间 设置一定的间距，所述间距的大小可根据甲醛产量的需要确定， 一般来说，对于甲醛年产量 为3-4万吨的甲醛气体分离设备，间距在80-120毫米较为合适；由于分气连通管外壁之间的 距离有限，为了达到较好的冷却效果，所述分气连通管的管径不宜太大， 一般来说，管径在 100-450毫米较为合适；为了减少甲醛气体混合物进入分气连通管的阻力，以便使该气体混 合物更均匀的分流到各分气连通管中，最好将分气连通管设计成与进气腔或出气腔垂直的状 态；同样的，最好也将进气管和出气管设计成与进气腔或出气腔垂直的状态。为了分离出更多的水蒸汽，所述分气连通管的管径最好小于进气管的管径，且各分气连 通管横截面面积的总和大于进气管的横截面面积；所述进气管和出气管的管径最好相同，其 管径可根据甲醛产量的需要确定， 一般来说，其管径在150-500毫米较为合适。为了更好地冷却分气连通管内的水蒸汽以将其分离出来，还可在分气连通管内设置增加 气体及水蒸汽行程、延缓气体经过其内的时间的装置；如不锈钢丝网，当然也可为其它材料 制成的丝网，如铜丝网等；所述不锈钢丝网在分气连通管内可任意设置，为了达到更进一步 的效果，最好是将其沿水平方向呈波浪线设置。所述夹套内壁与分气连通管的外壁及进、出气腔的外壁之间设有冷却介质，所述冷却介 质可为水，或者为其它常用的冷却介质；所述夹套内的冷却介质是相互流通的；该夹套上还 设有冷却介质的入口及出口，所述冷却介质的入口最好设在出气管所在的一端，出口则最好 设在进气口所在的一端。为了防止冷却介质的压力使夹套向外凸出，或使分气连通管及进、出气腔受到挤压，可 在夹套内壁与分气连通管外壁及进、出气腔的外壁之间设置具有加固作用的支撑杆。本发明所述甲醛气体分离设备的优点在于1、 结构简单，成本低，安装、维护方便。2、 换热效果好，可冷却甲醛气体混合物中60%以上的水蒸汽。本发明还包括使用该甲醛气体分离设备的甲醛生产线，所述甲醛生产线特指银法甲醛生 产线。本发明所述甲醛生产线，包括反应生成甲醛气体混合物的设备和吸收甲醛气体的设备， 在反应生成甲醛气体混合物的设备和吸收甲醛气体的设备之间，设有上述甲醛气体分离设备;所述甲醛气体分离设备的进气管与反应生成甲醛气体混合物的设备的出气口相连，甲醛气 体分离设备的出气管与吸收甲醛气体设备的进气口相连。在该甲醛生产线中，甲醛气体分离设备可立式使用，也可卧式使用，为了使甲醛气体分 离设备分离水蒸汽的效果更为显著，最好将甲醛气体分离设备呈卧式使用。采用本发明所述甲醛生产线，不但可降低甲醇单耗，还可有效地去除甲醛气体混合物中 60%以上的水蒸汽，从而使生产出的甲醛产品的质量浓度达到55%以上。(四)
图l:本发明所述甲醛生产线的一种实施方式的流程图； 图2:图l所示实施方式中甲醛气体分离设备的结构示意图。附图标记1、氧化炉；2、 l号吸收塔；3、氧化炉的出气口； 4、 l号吸收塔的进气口； 5、甲醛蒸汽分离设备；6、冷却系统回流水管；7、冷却系统冷却水管；8、冷却水入口； 9 、冷却水出口； 10、进气管；11、出气管；12、不锈钢丝网；13、夹套；14、挡圈；15、收 集槽；16、进气腔；17、出气腔；18、分气连通管；19、支撑杆。(五)
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的说明。在图l所示的实施方式中，所述甲醛生产线为银法甲醛生产线，它包括氧化炉l、甲醛气 体分离设备和1号吸收塔2，所述甲醛气体分离设备设于氧化炉1与1号吸收塔2之间；在本实施方式中甲醛气体分离设备呈卧式放置，如图2所示，它包括一夹套13，所述夹套13的左端 设有进气管IO，右端设有出气管ll，夹套13内靠近进气管10的一端设有进气腔16，靠近出气 管11的一端设有出气腔17，进气腔16与出气腔17相互平行，且进气腔16、出气腔17与夹套 13上设有进气管10的一端相互平行；所述进气腔16靠近进气管10—端的外壁与夹套13内壁的 距离为60毫米，出气腔17靠近出气管11一端的外壁与夹套13内壁的距离为60毫米；所述进气 管IO、出气管ll、进气腔16与出气腔17的管径均为150毫米，进气腔16的中心线与出气腔17中心线的距离为1500毫米；所述进气管10穿过夹套13与进气腔16连通且与进气腔16垂直，出 气管11穿过夹套13与出气腔17连通且与出气腔17垂直；在出气管11内设置有弧形挡圈14，所 述弧形挡圈14固接于出气管11内壁的下端，该弧形挡圈14所对应的圆心角为150。；所述弧 形档圈14靠近出气腔17—侧的出气管11内壁下端开有一用于收集冷凝水的收集槽15，收集槽 15的槽口与出气管11的内壁在同一平面上，该收集槽15穿过出气管11内壁伸出出气管11外， 收集槽15的底端还设有可将槽内的冷凝水排出管道；所述进气腔16与出气腔17之间设有4根 与进气腔16或出气腔17相垂直的分气连通管18连通，所述分气连通管18的管径为100毫米， 各分气连通管18外壁之间的距离为120毫米；在分气连通管18内还设有增加气体及水蒸汽行 程、延缓气体经过其内的时间的不锈钢丝网12，所述不锈钢丝网12沿水平方向呈波浪线设置 ;所述夹套13内壁与分气连通管18的外壁及进、出气腔17的外壁之间设有冷却水，所述夹套 13内的冷却水可相互流通；所述夹套13内壁与分气连通管18外壁及进、出气腔17的外壁之间 设有加固作用的支撑杆19;该夹套13上出气管11所在的一端设有冷却水的入口8，夹套13上 进气管10所在的一端设有冷却水的出口9。如图1所示，氧化炉1的出气口3与甲醛气体分离设备5的进气管10相连，甲醛气体分离设 备5的出气管11与1号吸收塔2的进气口4相连；所述甲醛气体分离设备5上的冷却水的入口8与 生产线上的冷却系统的冷却水管7相连接，其冷却水出口9与生产线上的冷却系统的回流水管 6相连接。
权利要求
1. 甲醛气体分离设备，包括一夹套(13)，其特征在于所述夹套(13)的一端设有进气管(10)，另一端设有出气管(11)，夹套(13)内靠近进气管(10)的一端设有进气腔(16)，靠近出气管(11)的一端设有出气腔(17)，所述进气管(10)穿过夹套(13)与进气腔(16)连通，出气管(11)穿过夹套(13)与出气腔(17)连通，进气腔(16)与出气腔(17)之间通过一根以上的分气连通管(18)连通；所述夹套(13)内壁与分气连通管(18)的外壁及进、出气腔(17)的外壁之间设有冷却介质，所述夹套(13)内的冷却介质相互流通；该夹套(13)上还设有冷却介质的入口(8)及出口(9)。
2.根据权利要求l所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述出气 管(ll)水平设置，出气管(11)内设有弧形挡圈(14)，所述弧形挡圈(14)固接于出气管(11)内 壁的下端；弧形档圈(14)靠近出气腔(17)—侧的出气管(11)内壁下端开有一用于收集冷凝水 的收集槽(15)，该收集槽(15)穿过出气管(11)内壁伸出出气管(11)夕卜，收集槽(15)的底端还 设有管道。
3.根据权利要求2所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述弧形 挡圈(10)所对应的圆心角大于120。且小于等于360。。
4.根据权利要求1或2所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述 进气腔(16)与出气腔(17)相互平行，进气管(10)和出气管(11)与进气腔(16)或出气腔(17)相垂直。
5.根据权利要求1或2所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述 各分气连通管(18)相互平行，且与进气腔(16)或出气腔(17)相垂直。
6.根据权利要求1或2所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述 分气连通管(18)的管径小于进气管(IO)的管径，且各分气连通管(18)横截面面积的总和大于 进气管(10)的横截面面积。
7.根据权利要求1或2所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述 分气连通管(18)内设有延缓气体经过其内的时间的装置。
8.根据权利要求7所述的甲醛气体分离设备，其特征在于所述延缓 气体经过分气连通管(18)时间的装置为不锈钢丝网(12)。
9.甲醛生产线，包括反应生成甲醛气体混合物的设备和吸收甲醛气 体的设备，其特征在于在反应生成甲醛气体混合物的设备和吸收甲醛气体的设备之间，设 有甲醛气体分离设备(5);该设备包括一夹套(13)，夹套(13)的一端设有进气管(10)，另一 端设有出气管(ll)，夹套(13)内靠近进气管(10)的一端设有进气腔(16)，靠近出气管(ll)的 一端设有出气腔(17)，所述进气管(10)穿过夹套(13)与进气腔(16)连通，出气管(ll)穿过夹 套(13)与出气腔(17)连通，进气腔(16)与出气腔(17)之间通过一根以上的分气连通管(18)连 通；所述夹套(13)内壁与分气连通管(18)的外壁及进、出气腔(17)的外壁之间设有冷却介质 ，所述夹套(13)内的冷却介质相互流通；该夹套(13)上还设有冷却介质的入口(8)及出口(9) ;所述甲醛气体分离设备(5)的进气管(10)与反应生成甲醛气体混合物的设备的出气口相连 ，甲醛气体分离设备(5)的出气管(11)与吸收甲醛气体设备的进气口相连。
10.根据权利要求9所述的银法甲醛生产线，其特征在于所述出气 管(ll)水平设置，出气管(11)内设有弧形挡圈(14)，所述弧形挡圈(14)固接于出气管(11)内 壁的下端；弧形档圈(14)靠近出气腔(17)—侧的出气管(11)内壁下端开有一用于收集冷凝水 的收集槽(15)，该收集槽(15)穿过出气管(11)内壁伸出出气管(11)夕卜，收集槽(15)的底端还 设有管道。
全文摘要
本发明将公开一种结构简单、可有效分离甲醛气体混合物中水蒸汽的甲醛气体分离设备及使用该甲醛气体分离设备的甲醛生产线。所述甲醛气体分离设备，包括一夹套，所述夹套的一端设有进气管，另一端设有出气管，夹套内靠近进气管的一端设有进气腔，靠近出气管的一端设有出气腔，所述进气管穿过夹套与进气腔连通，出气管穿过夹套与出气腔连通，进气腔与出气腔之间通过一根以上的分气连通管连通；所述夹套内壁与分气连通管的外壁及进、出气腔的外壁之间设有冷却介质，所述夹套内的冷却介质相互流通；该夹套上还设有冷却介质的入口及出口。所述甲醛生产线，是在反应生成甲醛气体混合物的设备和吸收甲醛气体的设备之间，设有上述甲醛气体分离设备。
文档编号C07C45/00GK101255101SQ20081030113
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月15日 优先权日2008年4月15日
发明者秦艽星 申请人:桂林市森瑞人造板机械有限公司