甲醛生产余热回收装置的制作方法

本技术涉及化工生产中的余热回收，尤其涉及一种甲醛生产余热回收装置。

背景技术：

1、甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业(如制酚醛树脂、脲醛塑料)、合成纤维(如合成维尼纶-聚乙烯醇缩甲醛)、皮革工业、医药、染料等。目前，我国常见的甲醛生产工艺流程中，特别是利用甲醇氧化产生甲醛时，需要在加热条件下完成甲醛合成反应，甲醛的氧化反应是放热反应，反应温度一般控制在600℃左右，待甲醛反应器中的物料反应完全后，产物往往是高温低压或常压的气体，需要将这些高温反应产物降温至环境温度，以便于甲醛存储。若不对高温反应产物进行余热回收，则通常是采用常规的热交换器对甲醛反应器排出的反应产物冷却，具体的是以风冷或水冷降温，就造成了热能的浪费。目前，较常采用的余热回收方式是采用余热锅炉来吸收热量，从余热锅炉排出的反应产物再经过喷淋吸收，得到液态的产品，但是从余热锅炉出来的反应产物仍有250℃左右的温度，目前还缺乏有效的技术手段来利用或收集这部分热能，使得余热的利用效率仍然不高，造成了热量的浪费，同时用于喷淋冷却的水资源消耗也较大，既不经济也不环保。同时，为了保持和维护甲醛反应器的反应温度，一般需要向反应原料中加入配料蒸汽，而加入的配料蒸汽并不参与反应和换热，基本在后续工序中被喷淋吸收塔吸收或者从尾气中被直接排空了，可见，这部分的热量并没有得到有效的利用。另外，反应产物在喷淋吸收塔中经吸收液吸收后的尾气通常采用废气锅炉进行燃烧，燃烧产生的热能用于制备蒸汽或采暖，而燃烧产生的烟气温度在230℃左右，高温烟气的余热也应当进行充分利用，若是将高温烟气通过烟囱排空，会造成热能的损失和浪费。因此，需要提供新的能将甲醛生产中的余热进行充分回收利用的装置，以避免造成热量的损失和浪费，这对于提高能源利用率、节能减排、保护环境具有重要意义。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种甲醛生产余热回收装置，用以解决现有甲醛生产过程中的反应产物、配料蒸汽和高温烟气的余热未被充分回收和利用，导致较低的能源利用率和热能浪费现象，以及用于降温喷淋的冷量和水资源的消耗较大的问题。

2、本实用新型提供一种甲醛生产余热回收装置，包括：沿反应气流动方向依次连接的甲醛反应器、余热锅炉、甲醇蒸发器、第一加热箱、喷淋吸收塔和废气锅炉；反应气为甲醛反应器中氧化反应得到的反应产物；甲醇蒸发器用于回收反应气中的余热以加热甲醇；喷淋吸收塔用于冷却吸收反应气，未被吸收的尾气通过喷淋吸收塔的出气口送入废气锅炉，喷淋吸收塔内的液相送入稀料罐；废气锅炉用于将尾气燃烧制热；废气锅炉排出的烟气送入第二加热箱，再经烟气引风机送入烟囱排空。

3、优选的，第一加热箱和第二加热箱中均设置有用于反应气和尾气流通的导热管；第一加热箱中的导热管的出口管道上设置有气液分离阀，气液分离阀的出气口与喷淋吸收塔连通，气液分离阀的出液口通过管道与浓料罐连通。

4、优选的，第一加热箱和第二加热箱的流体进口连接同一冷却流体用户，第一加热箱和第二加热箱的流体出口通过管道连接热流体用户，第二加热箱设置有蒸汽出口，蒸汽出口通过管道连接蒸汽用户或热流体用户。

5、优选的，导热管为蛇形盘管；第一加热箱和第二加热箱中的液位高于导热管的顶端。

6、优选的，第一加热箱和第二加热箱连通设置在同一加热箱箱体中形成组合式加热箱，加热箱箱体中设置分流板，分流板固接加热箱箱体的左右两侧壁，且分流板与加热箱箱体的顶部和底部之间均留有流体通道，分流板将加热箱箱体分隔为第一加热箱和第二加热箱；第一加热箱上远离第二加热箱的侧壁上设置有流体进口，第一加热箱的流体出口设置在靠近分流板的加热箱箱体的底部，第二加热箱的流体出口设置在远离第一加热箱的加热箱箱体的底部，第二加热箱的蒸汽出口设置在远离第一加热箱的加热箱箱体的顶部。

7、优选的，第一加热箱的流体出口和第二加热箱的流体出口处的管道之间设置有连通管。

8、优选的，加热箱箱体之间设置有多个折流板，相邻的两块折流板相对设置，各位于加热箱箱体内部一侧。

9、优选的，第二加热箱与烟气引风机连通的管道上还设置有烟气过滤箱，烟气过滤箱中设置有活性炭滤层和过滤棉滤层；烟气过滤箱的烟气进口与第二加热箱的导热管连通，烟气过滤箱的烟气出口与烟气引风机的入口连通。

10、优选的，烟气过滤箱中设置有隔板，隔板将烟气过滤箱分隔为相互独立的左过滤腔和右过滤腔；右过滤腔上设置有烟气进口和烟气出口，右过滤腔用于对来自第二加热箱的烟气进行过滤；左过滤腔上设置有进汽口和出汽口，进汽口连通第二加热箱的蒸汽出口，出汽口连通蒸汽用户，左过滤腔用于对来自第二加热箱的蒸汽进行过滤。

11、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

12、1)通过设置多个余热利用设备对甲醛反应气、高温烟气和配料蒸汽的热量进行了回收和利用，有效回收了甲醛生产过程中的低温余热资源，实现节能减排降耗的目的，有效降低甲醛生产成本，具有明显的环保和经济效益。该装置还能用于启发其他领域的低温余热资源回收，用于回收生产过程中类似的数量庞大但温度较低、来源分散等因素导致的不易利用的余热，有利于提高能源利用率，具有节能减排、保护环境的重要意义。

13、2)将第一加热箱和第二加热箱设置在一个相互连通的加热箱箱体中，内部构件紧凑，能确保冷却流体用户的加热效果和加热效率；分流板和折流板提高了壳程中流体的湍动程度，有利于提升换热效率；加热箱箱体具有两个流体出口，能提供不同温度区段的热流体，提高了加热箱箱体的适用范围。

14、3)第一加热箱和第二加热箱形成的组合式加热箱用于进行余热的转换处理，提高了能源利用率，避免了热能资源的浪费；左过滤腔和右过滤腔形成的组合式烟气过滤箱用于进行气体的净化。组合式加热箱和组合式烟气过滤箱的结构设计合理，经济适用，易于大规模地推广和使用。

技术特征：

1.一种甲醛生产余热回收装置，其特征在于，包括：沿反应气流动方向依次连接的甲醛反应器、余热锅炉、甲醇蒸发器、第一加热箱、喷淋吸收塔和废气锅炉；所述反应气为所述甲醛反应器中氧化反应得到的反应产物；所述甲醇蒸发器用于回收所述反应气中的余热以加热甲醇；

2.根据权利要求1所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述第一加热箱和所述第二加热箱的流体进口连接同一冷却流体用户，所述第一加热箱和所述第二加热箱的流体出口通过管道连接热流体用户，所述第二加热箱设置有蒸汽出口，所述蒸汽出口通过管道连接蒸汽用户或热流体用户。

3.根据权利要求1所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述导热管为蛇形盘管；所述第一加热箱和所述第二加热箱中的液位高于所述导热管的顶端。

4.根据权利要求2所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述第一加热箱和所述第二加热箱连通设置在同一加热箱箱体中形成组合式加热箱，所述加热箱箱体中设置分流板，所述分流板固接所述加热箱箱体的左右两侧壁，且所述分流板与所述加热箱箱体的顶部和底部之间均留有流体通道，所述分流板将所述加热箱箱体分隔为所述第一加热箱和所述第二加热箱；

5.根据权利要求2或4所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述第一加热箱的流体出口和所述第二加热箱的流体出口处的管道之间设置有连通管。

6.根据权利要求4所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述加热箱箱体之间设置有多个折流板，相邻的两块所述折流板相对设置，各位于所述加热箱箱体内部一侧。

7.根据权利要求2所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述第二加热箱与所述烟气引风机连通的管道上还设置有烟气过滤箱，所述烟气过滤箱中设置有活性炭滤层和过滤棉滤层；

8.根据权利要求7所述的甲醛生产余热回收装置，其特征在于，所述烟气过滤箱中设置有隔板，所述隔板将所述烟气过滤箱分隔为相互独立的左过滤腔和右过滤腔；所述右过滤腔上设置有烟气进口和烟气出口，所述右过滤腔用于对来自所述第二加热箱的烟气进行过滤；所述左过滤腔上设置有进汽口和出汽口，所述进汽口连通所述第二加热箱的所述蒸汽出口，所述出汽口连通所述蒸汽用户，所述左过滤腔用于对来自所述第二加热箱的蒸汽进行过滤。

技术总结本技术提供一种甲醛生产余热回收装置，包括：沿反应气流动方向依次连接的甲醛反应器、余热锅炉、甲醇蒸发器、第一加热箱、喷淋吸收塔和废气锅炉；喷淋吸收塔中未被吸收的尾气送入废气锅炉，喷淋吸收塔内的液相送入稀料罐；废气锅炉燃烧尾气排出的烟气送入第二加热箱，经烟气引风机送入烟囱排空；第一加热箱和第二加热箱中均设置有用于反应气和尾气流通的导热管；第一加热箱的导热管的出口管道上设置有气液分离阀，气液分离阀的出气口与喷淋吸收塔连通，出液口与浓料罐连通。该装置能充分回收和再利用甲醛生产过程中的反应产物、配料蒸汽和高温烟气的余热，显著降低了用于降温喷淋的冷量和水资源消耗量，避免了热能浪费，提高了热能利用率。技术研发人员：胡勇,陈松林,张正伟,俸忠明,杜军林,许多龙,雷光炼受保护的技术使用者：内蒙古紫光化工有限责任公司技术研发日：20230323技术公布日：2024/1/12