一种用于多聚甲醛生产的甲醛蒸发浓缩装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于多聚甲醛生产的甲醛蒸发浓缩装置，包括蒸发器、一级分离器、二级分离器和带搅拌器的缓冲罐，所述蒸发器的出口与一级分离器上部的入口连接，一级分离器底部出口通过泵与二级分离器上部入口连接，二级分离器底部出口与缓冲罐连接后通过泵与喷雾造粒塔连接。本实用新型具有分离效率高、能循环回收稀甲醛重复利用，降低排放和能耗的功能。
【专利说明】 一种用于多聚甲醛生产的甲醛蒸发浓缩装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工生产设备【技术领域】，尤其涉及用于多聚甲醛造粒塔的分散喷头。
【背景技术】
[0002]甲醛水溶液在长期存放或浓缩操作过程中能发生聚合，生成多聚甲醛-白色粉状线性结构的聚合体。反应方程式如下:
HCHCH-H2O — HOCH2OH
[0003]
H0CH:0H + nCftO ^ HO(CH2O)^aH
[0004]生成的平衡反应受H+浓度的影响较大，微量极性物质的存在，如酸、碱和水等都会加速聚合反应的进行。温度也有影响，温度低时反应向生成聚合物的方向移动，温度升高时则向反向移动。温度很高时甚至会完全解聚生成单体，尤其是有酸存在时加热更易使其解聚成气态甲醛单体。
[0005]制备多聚甲醛关键在于控制产品聚合度，防止甲醛高度聚合，缩短干燥脱水时间，提高产品收率。甲醛溶液通过泵送入造粒塔中，并经过喷头喷出冷却聚合形成聚合度在n=ll左右的均匀粒径的多聚甲醛。但现有技术的喷头不具有预混合分散作用，使得甲醛溶液中甲醛已经发生部分聚合，从而严重影响后续聚合度的控制，造成多聚甲醛聚合度过高，产品质量下降。另外，甲醛溶液在进入造粒塔进行喷雾造粒之前还需经过浓缩处理，现有技术采用的分离器分离效率低、能耗高。
【发明内容】
[0006]发明目的:针对上述存在的问题和缺陷，本实用新型提供了一种用于多聚甲醛生产的甲醛蒸发浓缩装置，具有分离效率高、能循环回收稀甲醛重复利用，降低排放和能耗的功能。
[0007]技术方案:为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案:一种用于多聚甲醛生产的甲醛蒸发浓缩装置，包括蒸发器、一级分离器、二级分离器和带搅拌器的缓冲罐，所述蒸发器的出口与一级分离器上部的入口连接，一级分离器底部出口通过泵与二级分离器上部入口连接，二级分离器底部出口与缓冲罐连接后通过泵与喷雾造粒塔连接。
[0008]还包括第一吸收塔，所述一级分离器和二级分离器的顶部通过管道与第一吸收塔下部的入口连接，第一吸收塔的中段和上部均设有用于流通稀甲醛溶液的入口。
[0009]所述二级分离器为刮板式升膜分离器，它包括气流入口、圆柱形筒体、笼状转筒和弹性刮板，所述笼状转筒的设在圆柱形筒体中心，弹性刮板的一侧边设在笼状转筒的圆周上，另一侧边搭在筒体的内壁；所述气流入口沿筒体切向设置且与笼状转筒转向同方向设置。
[0010]所述弹性刮板同一侧设有弧形的挡条，该挡条从下至上逐渐靠近刮板的外边缘。
[0011]有益效果:与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:具有分离效率高、能循环回收稀甲醛重复利用，降低排放和能耗的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型所述蒸发浓缩装置的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型所述刮板式分离器的结构示意图；
[0014]图3为本实用新型所述刮板式分离器的截面结构示意图。
[0015]其中，蒸发器1、一级分离器2、二级分离器3、缓冲罐4、中心轴31、连接杆32、外围干33、固定圈34、弹性刮板35、挡条36。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0017]如图1所示，一种甲醛溶液蒸发浓缩装置主要包括依次连接的蒸发器、一级分离器、二级分离器和缓冲罐。为了提高蒸发浓缩效率，本实施例中，蒸发器采用蒸发器，40%左右的稀甲醛溶液通过原料泵输送至蒸发器，在与蒸发器夹套中的蒸汽换热蒸发后进入一级分离器中，在60?70°C、压力-30?_60KPa的条件下进行气液分离，气相部分从一级分离器顶部出去(作为优选方案，气相送入吸收塔回收)，经过浓缩后得到70?85%的甲醛溶液从一级分离器的底部流出，并通过甲醛输送泵送入二级分离器中进一步浓缩；所述二级分离器为刮板式升膜分离器，它包括气流入口、圆柱形筒体、笼状转筒和弹性刮板，所述笼状转筒的设在圆柱形筒体中心，弹性刮板的一侧边设在笼状转筒的圆周上，另一侧边搭在筒体的内壁；所述气流入口沿筒体切向设置且与笼状转筒转向同方向设置。当甲醛溶液进入到二级分离器后，刮板旋转搅动甲醛溶液，在刮板旋转的迎面一侧的挡条左右下，甲醛溶液更加容易向上离心涌动，提高筒体内壁的液膜高度，从而加快蒸发浓缩，与之配合的是甲醛溶液送入二级分离器的入口沿分离器切向方向设置；同时由于挡条的存在能对液流产生适度的扰动并行小区域溶液回流，可以防止甲醛的预聚合从而利于后续的喷雾造粒多聚甲醛的颗粒均匀度。本实施例采用挡条刮板的另一个考虑在于:如果采用普通旋转叶片，一方面没有液流扰动，甲醛在成膜状态进行蒸发浓缩时容易聚合，另一方面叶片只有最外端部分与筒体内壁的间隙在0.5?1.5mm,因此甲醛溶液成膜面积较小，蒸发浓缩的效率较低。
[0018]作为优选方案，在蒸发浓缩装置中还可以设置第一吸收塔，从一级分离器和二级分离器顶部出来的含有甲醛的气体通过管道送入第一吸收塔的底部进行甲醛吸收得到稀甲醛，从而回收了甲醛降低成本，减少排放防止污染环境，经过吸收后的尾气再送入尾气吸收装置进行处理。进一步的改进，第一吸收塔从下至上分为三个吸收段，每个吸收段底部的出口通过甲醛循环泵与对应吸收段顶部入口连通形成循环。
[0019]作为优选方案，二级分离器(二段蒸发浓缩)从下至上分为三个吸收段，每个吸收段底部的出口通过甲醛循环泵与对应吸收段顶部入口连通形成循环，从而大大加速甲醛的蒸发浓缩。
[0020]经过二段浓缩后的甲醛溶液浓度可达85?95%，进入缓冲罐中。由于缓冲罐的中高浓度甲醛溶液液面上方通入5MPa的氮气从而可以基本保持进入造粒塔中的甲醛一直保持恒压力，从而确保甲醛的高效分散。
[0021]通过反复调试和验证发现:为获得聚合度在12左右，粒径在10?100目(优选20?60目)的多聚甲醛目标产品，其中关键之一是确保送入喷雾造粒塔中的浓缩甲醛溶液必须恒压送入，经喷头高速喷出形成高度分散的甲醛雾并与顺流氮气接触换热冷却。本实用新型提供两种稳压实施例:(I)在二级分离器和喷雾造粒塔之间设置带搅拌的缓冲罐，二级分离器出口通过管道直接插入缓冲罐的底部并处于甲醛溶液的液面以下，液面以上留有空间，此时罐体上部设置通氮气的管道入口，通过阀门控制通入氮气的压力在5MPa左右，从而能确保送入造粒塔中甲醛的恒压力。(2)第二种方式是在输送泵两侧的管道上同时分别设置脉动阻尼器，脉动阻尼器的容积为单位小时甲醛溶液输送量的1%以上，从而能保持压力振幅控制在3%以下。
【权利要求】
1.一种用于多聚甲醛生产的甲醛蒸发浓缩装置，其特征在于:包括蒸发器、一级分离器、二级分离器和带搅拌器的缓冲罐，所述蒸发器的出口与一级分离器上部的入口连接，一级分离器底部出口通过泵与二级分离器上部入口连接，二级分离器底部出口与缓冲罐连接后通过泵与喷雾造粒塔连接。
2.根据权利要求1所述甲醛蒸发浓缩装置，其特征在于:还包括第一吸收塔，所述一级分离器和二级分离器的顶部通过管道与第一吸收塔下部的入口连接，第一吸收塔的中段和上部均设有用于流通稀甲醛溶液的入口。
3.根据权利要求1所述甲醛蒸发浓缩装置，其特征在于:所述二级分离器为刮板式升膜分离器，它包括气流入口、圆柱形筒体、笼状转筒和弹性刮板，所述笼状转筒的设在圆柱形筒体中心，弹性刮板的一侧边设在笼状转筒的圆周上，另一侧边搭在筒体的内壁；所述气流入口沿筒体切向设置且与笼状转筒转向同方向设置。
4.根据权利要求3所述甲醛蒸发浓缩装置，其特征在于:所述弹性刮板同一侧设有弧形的挡条，该挡条从下至上逐渐靠近刮板的外边缘。
【文档编号】B01J2/06GK203990514SQ201420402357
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】叶子茂, 向家勇, 张鸿伟 申请人:江苏凯茂石化科技有限公司