專利名稱：甲醛吸收方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)產(chǎn)生甲醛的吸收方法及裝置，特別涉及包括多個(gè)吸收塔的甲醛吸收系統(tǒng)及甲醛吸收方法。
背景技術(shù)：
甲醛制造生產(chǎn)工藝中以水作為溶劑來(lái)吸收甲醛氣體，使其濃度不斷提高，達(dá)到一定濃度后，便得到工業(yè)甲醛產(chǎn)品。甲醛吸收系統(tǒng)性能的好壞，直接影響到裝置生產(chǎn)能力的大小及甲醇單耗的高低。影響吸收的因素有溫度、噴淋密度和吸收塔結(jié)構(gòu)。甲醛的吸收過程是放熱過程，甲醛吸收后會(huì)使吸收液的溫度升高，吸收液的溫度越高，甲醛氣體的溶解度就越小，對(duì)吸收不利。在吸收的過程中，水蒸氣的冷凝又會(huì)放出大量冷凝熱，所以工業(yè)上采用加大循環(huán)量來(lái)帶走吸收塔中的多余熱量。通過冷卻器用冷卻水來(lái)降低吸收液的溫度，以達(dá)到降低吸收溫度的目的。噴淋密度表示的是每平方米塔截面積每小時(shí)流過的吸收流量，大小與循環(huán)量有關(guān)。循環(huán)量小，則由于噴灑不均所造成的溝漏現(xiàn)象降低了吸收效率；循環(huán)量大，則會(huì)增加系統(tǒng)阻力，降低允許的空塔氣速，增加能耗。溫度和噴淋密度對(duì)吸收的影響主要通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)來(lái)控制。
吸收塔結(jié)構(gòu)對(duì)吸收的影響包括填料材質(zhì)、填料裝法和液體分布裝置對(duì)吸收的影響。
傳統(tǒng)的吸收系統(tǒng)由于吸收塔填料配備不合理、水冷卻器換熱面積偏小、換熱效果差，從而使甲醛的吸收效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種甲醛吸收方法，通過在三個(gè)吸收塔內(nèi)分別形成三種濃度的甲醛液體，實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛氣的循環(huán)吸收，從而提高吸收效率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種甲醛吸收系統(tǒng)，通過設(shè)置能夠分別形成三種濃度的甲醛液體的三個(gè)吸收塔，實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛氣的循環(huán)吸收，從而提高吸收效率。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種在甲醛吸收系統(tǒng)中吸收甲醛的甲醛吸收方法，所述系統(tǒng)包括依次吸收甲醛氣的第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔，所述方法包括以下步驟第一吸收塔通過吸收來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；第二吸收塔通過吸收第一吸收塔未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔的第二濃度甲醛液體；第三吸收塔通過吸收第二吸收塔未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵分別在所述第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
本發(fā)明通過迭代吸收甲醛氣方式，形成流入甲醛成品儲(chǔ)罐中的甲醛成品，即第一濃度甲醛液體。在所述迭代吸收中，循環(huán)泵循環(huán)在第一吸收塔內(nèi)的填料層中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，循環(huán)泵循環(huán)在所述第二吸收塔內(nèi)的填料層中與未被第一吸收塔吸收的甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，循環(huán)泵循環(huán)在所述第三吸收塔內(nèi)的填料層中與未被第二吸收塔吸收的甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，同時(shí)第三吸收塔的第三濃度甲醛液體流入第二吸收塔作為溶液與甲醛氣進(jìn)行氣液質(zhì)交換，第二吸收塔的第二濃度甲醛液體流入第一吸收塔作為溶液與甲醛氣進(jìn)行氣液交換，由此在第一吸收塔中形成第一濃度甲醛液體，從而充分吸收甲醛氣，提高了甲醛成品的產(chǎn)出效率。
本發(fā)明的甲醛吸收方法還包括由氣液分離器分離第三吸收塔未吸收的甲醛氣，得到流入第三吸收塔內(nèi)的用于再循環(huán)吸收的回收液。此方法可以進(jìn)一步利用第三吸收塔未吸收的甲醛氣，從而可以提高吸收率。
其中，所述第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔用于吸收甲醛氣的甲醛溶液源自從第三吸收塔頂部供應(yīng)的軟水和蒸汽冷凝液(甲醇氧化反應(yīng)生成的水和為控制反應(yīng)溫度及濃度必須加入的蒸汽，在高溫下形成的蒸汽)。并且，利用源自第三吸收塔軟水的甲醛溶液，在所述第一吸收塔的分段設(shè)置的兩個(gè)填料層中與甲醛氣分別進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換。
如上所述，所述第三濃度甲醛液體是第二吸收塔的甲醛溶液的一部分，所述第二濃度甲醛液體是第一吸收塔的甲醛溶液的一部分。
其中，所述第一濃度甲醛液體為濃度45～50％的甲醛液體；所述第二濃度甲醛液體為濃度15～20％的甲醛液體；所述第三濃度甲醛液體為濃度2～5％的甲醛液體。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的甲醛吸收系統(tǒng)，用于循環(huán)吸收從外部輸入的甲醛氣，包括經(jīng)由進(jìn)氣口接收來(lái)自外部的甲醛氣的第一吸收塔，用于通過吸收所述來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；經(jīng)由管道連接所述第一吸收塔的第二吸收塔，用于通過吸收第一吸收塔未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔的第二濃度甲醛液體；疊加在所述第二吸收塔之上的第三吸收塔，用于通過吸收第二吸收塔未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵分別在所述第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
本發(fā)明的甲醛吸收系統(tǒng)還包括氣液分離器，用于分離所述第三吸收塔未吸收的甲醛氣以得到回收液，該回收液經(jīng)由管道流入第三吸收塔內(nèi)用于再循環(huán)吸收。
其中，所述第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔吸收甲醛氣的溶液源于從第三吸收塔頂部供應(yīng)的軟水和蒸汽冷凝液。
其中，所述第一濃度甲醛液體為濃度45～50％的甲醛液體；所述第二濃度甲醛液體為濃度15～20％的甲醛液體；以及所述第三濃度甲醛液體為濃度2～5％的甲醛液體。
其中，在所述第一吸收塔頂部設(shè)有對(duì)甲醛溶液進(jìn)行分布的管式分布器，并且在所述第一吸收塔中部設(shè)有對(duì)甲醛溶液進(jìn)行再分布的槽式分布器。這種雙重分布器的設(shè)置，改善了對(duì)收集的液體的分布效果，增大了氣液接觸面積，從而提高了吸收效率。
其中，所述管式分布器包括若干水平分布管，其中每根水平分布管上分布多個(gè)通孔。
其中，所述管式分布器還包括立管；連接所述立管入口的進(jìn)料管；以及連接立管口的矩形槽；其中，所述若干水平分布管分別連通所述矩形槽。
其中，所述槽式分布器包括設(shè)置在分布器底板上的多個(gè)長(zhǎng)槽型升氣管。
其中，在所述長(zhǎng)槽型升氣管的出氣口處通過支撐件安裝擋板。
其中，所述長(zhǎng)槽型升氣管包括形成長(zhǎng)槽的上下左右四個(gè)邊板，至少在其中的兩個(gè)對(duì)稱長(zhǎng)邊板上分布多個(gè)溢流孔；在每個(gè)所述長(zhǎng)邊板的內(nèi)側(cè)壁從上向下延伸的多個(gè)條形溢流板。
其中，第一吸收塔包括固定在塔壁上用于輸入甲醛氣的第一塔進(jìn)氣管；設(shè)置在所述第一塔進(jìn)氣管之上的第一塔下填料層；設(shè)置在第一塔下填料層之上用于再分布液體的槽式分布器；設(shè)置在槽式分布器之上的第一塔上填料層；設(shè)置在第一塔上填料層之上的用于分布液體的管式分布器；設(shè)置在塔頂?shù)牡谝凰矚獬隹?；設(shè)置在塔底部的第一塔循環(huán)液出口；固定在高于槽式分布器的塔壁位置上的第一塔循環(huán)液入口；以及固定在高于管式分布器的塔壁位置上并連通管式分布器的第一塔自循環(huán)液入口。
其中，所述第一塔下填料層填充在塔內(nèi)并由固定在塔壁上的柵板支撐。
其中，所述第一塔上填料層填充在塔內(nèi)并由固定在塔壁上的柵板支撐。
其中，槽式分布器通過其分布器底板固定在塔壁上。
其中，第一吸收塔的第一塔循環(huán)液出口經(jīng)由第一塔循環(huán)泵、第一塔換熱器和相應(yīng)管路分別連接第一塔自循環(huán)液入口和甲醛成品儲(chǔ)罐。
其中，第二吸收塔的第二塔循環(huán)液出口經(jīng)由第二塔循環(huán)泵、第二塔換熱器和相應(yīng)管路分別連通第一吸收塔的第一塔循環(huán)液入口和第二吸收塔的第二塔自循環(huán)入口。
其中，第一吸收塔的第一塔尾氣出口經(jīng)由相應(yīng)管路連通第二吸收塔的第二塔進(jìn)氣口。
其中，第三吸收塔的第三塔循環(huán)液出口經(jīng)由第三塔循環(huán)泵、第三塔換熱器和相應(yīng)管路連通第三塔自循環(huán)液入口。
其中，第三吸收塔的第三塔尾氣出口經(jīng)由管路連接氣液分離器的入口。
其中，氣液分離器的出氣口通過管路連接尾氣封槽，并且氣液分離器的出液口經(jīng)由管路連接第三吸收塔的氣液回收液入口。
其中，第三吸收塔位于第二吸收塔之上，并且通過設(shè)備法蘭密封連接在一起。
其中，第二吸收塔中填充由第二塔柵板支撐的第二塔填料層。
其中，在第二塔填料層之上設(shè)有第二塔分布器。
其中，第三吸收塔中填充由第三塔柵板支撐的第三塔填料層。
其中，在第三塔填料層之上設(shè)有第三塔分布器。
其中，在所述第三塔柵板與第二塔分布器之間設(shè)置帶有升氣管和溢流管的隔離層。
其中，所述第一塔下填料層、第一塔上填料層、第二塔填料層和第三塔填料層是不銹鋼波紋規(guī)整填料。
本發(fā)明具有以下技術(shù)效果1、采用三個(gè)吸收塔的迭代吸收方式，可以有效吸收甲醛氣，提高甲醛成品產(chǎn)出率；2、采用不銹鋼規(guī)整網(wǎng)狀波紋填料分段安裝，再配以槽式液體分布器，可以獲得較大的比表面積和空隙率，有效地避免溝漏現(xiàn)象，使吸收液分布均勻，增大氣液接觸面積，從而提高吸收效率。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明吸收系統(tǒng)的組成示意圖；圖2是本發(fā)明吸收系統(tǒng)的第一吸收塔的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明吸收系統(tǒng)的第一吸收塔的法蘭連接結(jié)構(gòu)的放大視圖；圖4a-4c是本發(fā)明吸收系統(tǒng)第一吸收塔的槽式分布器的結(jié)構(gòu)圖，其中圖4a為槽式分布器的主視圖，圖4b為圖4a所示槽式分布器的仰視圖，圖4c為圖4a所示槽式分布器的A-A剖視圖；圖5a和5b為本發(fā)明吸收系統(tǒng)的第一吸收塔的管式分布器的結(jié)構(gòu)圖，其中圖5a為管式分布器的主視圖，圖5b為圖5a所示管式分布器的俯視圖；圖6為本發(fā)明吸收系統(tǒng)的第二吸收塔和第三吸收塔的結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說明1、第一吸收塔；2、甲醛成品儲(chǔ)罐；3、第一塔換熱器；4、第二塔換熱器；5、第一塔循環(huán)泵；6、第二塔循環(huán)泵；7、第三塔換熱器；8、第三塔循環(huán)泵；9、第二吸收塔；10、第三吸收塔；11、氣液分離器；12、尾氣封槽；13、第一塔進(jìn)氣管；14、第一塔下填料層；15、槽式分布器；16、第一塔上填料層；17、第一塔管式分布器；18、封頭；19、第一塔尾氣出口；20、設(shè)備法蘭；21、第一塔上柵板(填料支撐)；22、第一塔循環(huán)液入口；23、設(shè)備法蘭；24、第一塔下柵板(填料支撐)；25、第一塔循環(huán)液出口；25’、第一塔自循環(huán)液入口；26、分布器底板；27、升氣管；28、擋板支撐；29、擋板；30、溢流板；31、溢流孔；32、第二塔循環(huán)液出口；33、第二塔進(jìn)氣管；34、第二填料層；35、第二塔分布器；36、溢流管；37、升氣筒；38、第三塔填料層；39、第三塔分布器；40、塔板；41、降液管；42、封頭；43、第三塔尾氣出口；44、設(shè)備法蘭；45、軟水入口；46、設(shè)備法蘭；47、第三塔柵板；48、氣液回收液入口；49、第三塔循環(huán)液出口；50、設(shè)備法蘭；51、第二塔柵板；53、第三塔自循環(huán)液入口；54、第二塔自循環(huán)液入口；55、中央進(jìn)料管；56、立管；57、矩形槽；58、水平分布管。
具體實(shí)施例方式
下面參照顯示本發(fā)明吸收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖1說明根據(jù)本發(fā)明甲醛吸收方法和甲醛吸收系統(tǒng)。
本發(fā)明的甲醛吸收方法在包括依次吸收甲醛氣的第一吸收塔1、第二吸收塔9和第三吸收塔10的甲醛吸收系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟第一吸收塔1通過吸收來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；第二吸收塔9通過吸收第一吸收塔1未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔1的第二濃度甲醛液體；第三吸收塔10通過吸收第二吸收塔9未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔9的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵(即，第一塔循環(huán)泵5，第二塔循環(huán)泵6，第三塔循環(huán)泵8)分別在所述第一吸收塔1、第二吸收塔9和第三吸收塔10內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層(即，第一塔下填料層14、第一塔上填料層16、第二塔填料層34、第三塔填料層38)中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
實(shí)際上，本發(fā)明是通過迭代吸收甲醛氣方式形成流入甲醛成品儲(chǔ)罐2中的甲醛成品(即第一濃度甲醛液體)的。在所述迭代吸收中，循環(huán)泵5循環(huán)在第一吸收塔1內(nèi)的填料層14、16中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，循環(huán)泵6循環(huán)在所述第二吸收塔9內(nèi)的填料層34中與未被第一吸收塔1吸收的甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，循環(huán)泵7循環(huán)在所述第三吸收塔10內(nèi)的填料層38中與未被第二吸收塔9吸收的甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，同時(shí)第三吸收塔10的第三濃度甲醛液體流入第二吸收塔9，作為溶液與甲醛氣進(jìn)行氣液質(zhì)交換，第二吸收塔9的第二濃度甲醛液體流入第一吸收塔1，作為溶液與甲醛氣進(jìn)行氣液交換，由此在第一吸收塔1中形成第一濃度甲醛液體，從而充分吸收甲醛氣，提高甲醛成品的產(chǎn)出效率。
為了進(jìn)一步利用第三吸收塔未吸收的甲醛氣，本發(fā)明的甲醛吸收方法還包括由氣液分離器11分離第三吸收塔10未吸收的甲醛氣，得到流入第三吸收塔10內(nèi)的用于再循環(huán)吸收的回收液，由此提高甲醛吸收率。
從圖中可以看出，所述第一吸收塔1、第二吸收塔9和第三吸收塔10用于吸收甲醛氣的甲醛溶液源自從第三吸收塔10頂部供應(yīng)的軟水和蒸汽冷凝液。并且，利用源自第三吸收塔軟水的甲醛溶液，在第一吸收塔1中分段設(shè)置的第一塔下填料層14和第一塔上填料層16中分別與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換。
如上所述，所述第三濃度甲醛液體是第二吸收塔9的甲醛溶液的一部分，所述第二濃度甲醛液體是第一吸收塔1的甲醛溶液的一部分。
其中，所述第一濃度甲醛液體為濃度45～50％的甲醛液體，其溫度約為55±5度；所述第二濃度甲醛液體為濃度15～20％的甲醛液體，其溫度約為35±5度；所述第三濃度甲醛液體為濃度2～5％的甲醛液體，其溫度約為30±5度。
參見圖1，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)上述方法的甲醛吸收系統(tǒng)，包括經(jīng)由進(jìn)氣口13接收來(lái)自外部的甲醛氣的第一吸收塔1，用于通過吸收所述來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；經(jīng)由管道連接所述第一吸收塔1的第二吸收塔9，用于通過吸收第一吸收塔1未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔1的第二濃度甲醛液體；疊加在所述第二吸收塔9之上的第三吸收塔10，用于通過吸收第二吸收塔9未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔9的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵(即，第一塔循環(huán)泵5，第二塔循環(huán)泵6，第三塔循環(huán)泵8)分別在所述第一吸收塔1、第二吸收塔9和第三吸收塔10內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層(即，第一塔下填料層14、第一塔上填料層16、第二塔填料層34、第三塔填料層38)中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
本發(fā)明的甲醛吸收系統(tǒng)還包括氣液分離器11，用于分離所述第三吸收塔10未吸收的甲醛氣以得到回收液，該回收液經(jīng)由管道流入第三吸收塔10內(nèi)用于再循環(huán)吸收。
其中，在所述第一吸收塔1頂部設(shè)有對(duì)甲醛溶液進(jìn)行分布的管式分布器17，并且在所述第一吸收塔1中部設(shè)有對(duì)甲醛溶液進(jìn)行再分布的槽式分布器15。這種雙重分布器的設(shè)置，改善了對(duì)收集的液體的分布效果，增大了氣液接觸面積，從而提高了吸收效率。
參見圖5a至圖5b，本發(fā)明的管式分布器17包括若干水平分布管58，其中每根水平分布管58上分布多個(gè)通孔(未示出)。
所述管式分布器17還包括立管56；連接所述立管56入口的進(jìn)料管55；以及連接立管56出口的矩形槽57；其中，所述若干水平分布管58分別連通所述矩形槽57。
參見圖4a至圖4c，所述槽式分布器15包括設(shè)置在分布器底板(或塔盤)26上的多個(gè)長(zhǎng)槽型升氣管27。在所述長(zhǎng)槽型升氣管27的出氣口處通過支撐件28安裝擋板29。
本發(fā)明的長(zhǎng)槽型升氣管27包括形成長(zhǎng)槽的上下左右四個(gè)邊板，至少在其中的兩個(gè)對(duì)稱長(zhǎng)邊板上分布多個(gè)溢流孔31；在每個(gè)所述長(zhǎng)邊板的內(nèi)側(cè)壁從上向下延伸的多個(gè)條形溢流板30。
槽式分布器15的工作過程為來(lái)自于第一塔下填料層14的甲醛氣自下向上穿過升氣管27，在擋板29的作用下，氣體被分散，來(lái)自于第一塔上填料層16的甲醛溶液落入到底板26上，當(dāng)達(dá)到一定量后，從升氣管上的溢流孔31噴入升氣管27，落入溢流板31，最后進(jìn)入填料層。
圖2顯示了本發(fā)明的第一吸收塔的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的第一吸收塔1主要包括固定在塔壁上用于輸入甲醛氣的第一塔進(jìn)氣管13；設(shè)置在所述第一塔進(jìn)氣管13之上的第一塔下填料層14；設(shè)置在第一塔下填料層14之上用于再分布液體的槽式分布器15；設(shè)置在槽式分布器15之上的第一塔上填料層16；設(shè)置在第一塔上填料層16之上的用于分布液體的管式分布器17；設(shè)置在塔頂?shù)牡谝凰矚獬隹?9；設(shè)置在塔底部的第一塔循環(huán)液出口25；固定在高于槽式分布器15的塔壁位置上的第一塔循環(huán)液入口22；以及固定在高于管式分布器17的塔壁位置上并連通管式分布器17的第一塔自循環(huán)液入口25’。
其中，所述第一塔下填料層14填充在塔內(nèi)并由固定在塔壁上的柵板24支撐。
其中，所述第一塔上填料層16填充在塔內(nèi)并由固定在塔壁上的柵板21支撐。
由于在第一吸收塔內(nèi)分段安裝第一塔下填料層14和第一塔上填料層16，因此可以獲得較大的比表面積和空隙率，這樣可以避免溝漏現(xiàn)象，使吸收液分布均勻，增大氣液接觸面積，從而提高吸收效率。
在第一吸收塔中，槽式分布器15通過其分布器底板26固定在塔壁上。第一吸收塔1的第一塔循環(huán)液出口25經(jīng)由第一塔循環(huán)泵5、第一塔換熱器3和相應(yīng)管路分別連接第一塔自循環(huán)液入口25’和甲醛成品儲(chǔ)罐2。
下面結(jié)合圖2說明第一吸收塔的甲醛氣吸收過程甲醛氣從第一塔進(jìn)氣管13進(jìn)入塔內(nèi)，在第一塔下填料層14與來(lái)自塔上部的甲醛溶液進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換，填料層14中的網(wǎng)孔波紋填料靠第一塔柵板24支撐填充在塔內(nèi)，未被吸收的甲醛氣沿塔向上，經(jīng)過槽式分布器15的升氣管25上升到第一塔上填料層16，第一塔上填料層16與第一塔下填料層14的塔體通過設(shè)備法蘭23連接，填料層16中的網(wǎng)孔波紋靠柵板21支撐填充在塔內(nèi)，下部設(shè)置槽式分布器15對(duì)液體進(jìn)行再分布，最后，甲醛氣從設(shè)在塔頂?shù)牡谝凰矚獬隹?9進(jìn)入第二塔，填料層16的塔體與封頭18通過設(shè)備法蘭20密封固定在一起，來(lái)自于塔底的甲醛溶液從管式分布器17進(jìn)入塔內(nèi)，向下流過填料層16與上升的甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換，經(jīng)過槽式分布器15再分布后流過填料層14與上升的甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換，最后落入塔底，這樣不斷循環(huán)，增液作為產(chǎn)品采出(也就是說，當(dāng)?shù)谝凰椎囊何坏揭欢ǜ叨群?，通過液位傳感器，自動(dòng)開啟采出管的閥門，釜液作為成品進(jìn)入成品儲(chǔ)罐2)。
繼續(xù)參見圖1，第二吸收塔9的第二塔循環(huán)液出口32經(jīng)由第二塔循環(huán)泵6、第二塔換熱器4和相應(yīng)管路分別連通第一吸收塔1的第一塔循環(huán)液入口22和第二吸收塔9的第二塔自循環(huán)入口54。
第一吸收塔1的第一塔尾氣出口19經(jīng)由相應(yīng)管路連通第二吸收塔9的第二塔進(jìn)氣口33。
第三吸收塔10的第三塔循環(huán)液出口49經(jīng)由第三塔循環(huán)泵8、第三塔換熱器7和相應(yīng)管路連通第三塔自循環(huán)液入口53。
第三吸收塔10的第三塔尾氣出口43經(jīng)由管路連接氣液分離器11的入口。
其中，氣液分離器11的出氣口通過管路連接尾氣封槽12，并且氣液分離器11的出液口經(jīng)由管路連接第三吸收塔10的氣液回收液入口48。
參見圖6，為了減少占地面積和設(shè)備投資費(fèi)用，第三吸收塔10被疊加在第二吸收塔9之上，并且通過設(shè)備法蘭50密封連接在一起。
如圖6所示，第二吸收塔9中填充由第二塔柵板51支撐的第二塔填料層34，在第二塔填料層34之上設(shè)有第二塔分布器35。
如圖6所示，第三吸收塔9中填充由第三塔柵板47支撐的第三塔填料層38，在第三塔填料層38之上設(shè)有第三塔分布器39。
其中，在所述第三塔柵板47與第二塔分布器35之間設(shè)置帶有升氣管37和溢流管36的隔離層。升氣管37用于向第三吸收塔10提供其未吸收的甲醛氣，溢流管36用于將第三吸收塔10的第三濃度甲醛液體供應(yīng)給第二吸收塔9。
在本發(fā)明中，所述第一塔下填料層14、第一塔上填料層16、第二塔填料層34和第三塔填料層38最好為不銹鋼波紋規(guī)整填料。
下面參考圖1、圖2圖6說明本發(fā)明的甲醛吸收系統(tǒng)的工作過程。
來(lái)自于氧化器的甲醛氣通過第一塔進(jìn)氣口13進(jìn)入第一吸收塔1，在第一吸收塔1內(nèi)，甲醛氣向上通過填料層14、16被吸收形成一定濃度(45～50％)的甲醛液體，填料層的高度根據(jù)不同的濃度來(lái)選擇，在塔中部增設(shè)槽式分布器15，收集循環(huán)吸收液以起到再布的效果，從而達(dá)到高效吸收的目的，全部甲醛液體通過第一塔循環(huán)泵5從第一塔循環(huán)液出口25采出，并經(jīng)第一塔換熱器3換熱達(dá)到一定溫度(5 5度左右)后，從第一管式分布器17進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行循環(huán)吸收，增液部分作為產(chǎn)品采出(即，位于第一吸收塔9底部的第一濃度甲醛液體(釜液)作為成品流入甲醛成品儲(chǔ)罐2)，未被吸收的甲醛氣體由第一塔尾氣出口19引至第二塔，第一吸收塔內(nèi)未被吸收的甲醛氣通過第二塔進(jìn)氣管33進(jìn)入第二塔內(nèi)，在第二吸收塔內(nèi)，甲醛氣向上通過第二塔填料層34被吸收形成一定濃度(20％左右)的甲醛液體，形成的甲醛液體從第二塔循環(huán)液出口32采出，通過第二塔循環(huán)泵6并經(jīng)第二塔換熱器4換熱達(dá)到一定溫度(35度左右)后，一部分通過第一循環(huán)液入口22進(jìn)入1塔，一部分通過第二塔管式分布器35進(jìn)入第二塔循環(huán)吸收，未被吸收的甲醛氣繼續(xù)向上通過升氣管37進(jìn)入第三塔，在第三塔內(nèi)通過第三塔填料層38被吸收成一定濃度(5％左右)的甲醛液體，形成的甲醛溶液一部分從第三塔循環(huán)液出口49采出，通過第三塔循環(huán)泵8并經(jīng)第三塔換熱器7換熱達(dá)到一定溫度(30度左右)后，從第三吸收塔管式分布器39進(jìn)入第三塔內(nèi)循環(huán)吸收，另一部分通過溢流管36進(jìn)入第二塔，第三塔塔體和第二塔塔體通過設(shè)備法蘭50密封連接，剩下的未被吸收的甲醛氣體繼續(xù)向上，通過塔板40，被從軟水(室溫，濃度為0)入口42進(jìn)入塔內(nèi)的軟水吸收形成甲醛溶液，形成的甲醛溶液向下進(jìn)入第三塔填料層38，四級(jí)吸收塔不能吸收的不凝形氣體通過第三塔尾氣出口43進(jìn)入氣液分離器11，經(jīng)氣液分離器分離后得到的液體通過液體入口48進(jìn)入塔內(nèi)，分離的氣體除部分循環(huán)外多余的通過尾氣封槽12進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。
下面描述一個(gè)具體實(shí)例，如果生成45～50％濃度的甲醛，可以采用以下工藝過程甲醇通過泵打入蒸發(fā)器，甲醇加入量按535公斤甲醇/噸甲醛計(jì)，經(jīng)加熱蒸發(fā)后的甲醇?xì)怏w還進(jìn)入混合器，空氣(以600M3/hr.t.甲醛)由羅茨風(fēng)機(jī)送入過熱器經(jīng)預(yù)熱后溫度達(dá)到100℃以上，進(jìn)入混合器；適當(dāng)加入蒸汽，加入的量可使甲醇的配料濃度達(dá)到65～75％，進(jìn)入混合器；生產(chǎn)正常后，各項(xiàng)條件都處于穩(wěn)定狀態(tài)中，尾氣系統(tǒng)用惰性氣體將空氣置換，然后由尾氣風(fēng)機(jī)循環(huán)部分尾氣(約占空氣進(jìn)入量的70％)，使之通過預(yù)熱器預(yù)熱后溫度達(dá)到100℃以上后進(jìn)入混合器。混合氣體經(jīng)過濾凈化處理進(jìn)入鋪裝電解銀固定床的反應(yīng)器。設(shè)定各項(xiàng)氣體的比例來(lái)控制氧化溫度，根據(jù)催化劑活性氧化溫度一般控制在620～630℃之間，經(jīng)氧化脫氫反應(yīng)生成甲醛氣體。最后經(jīng)第一、第二、第三吸收塔吸收，第一塔濃度45～50％，溫度55度；第二塔濃度15～20％，溫度35度；第三塔濃度2～5％，溫度30度，通過第三吸收塔塔頂加水來(lái)控制成品濃度，產(chǎn)品由第一吸收塔采出產(chǎn)品，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，單耗低于535公斤甲醇/甲醛，小于現(xiàn)有技術(shù)的單耗550公斤甲醇/甲醛(45％濃度)。
權(quán)利要求
1.一種在甲醛吸收系統(tǒng)中吸收甲醛的甲醛吸收方法，包括在由多個(gè)吸收塔構(gòu)成的甲醛吸收系統(tǒng)中循環(huán)吸收從外部供應(yīng)的甲醛氣。
2.一種在甲醛吸收系統(tǒng)中吸收甲醛的甲醛吸收方法，所述甲醛吸收系統(tǒng)包括循環(huán)吸收甲醛氣的第一吸收塔(1)、第二吸收塔(9)和第三吸收塔(10)，所述方法包括以下步驟第一吸收塔(1)通過吸收來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；第二吸收塔(9)通過吸收第一吸收塔(1)未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔(1)的第二濃度甲醛液體；第三吸收塔(10)通過吸收第二吸收塔(9)未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔(9)的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵(5，6，8)分別在所述第一吸收塔(1)、第二吸收塔(9)和第三吸收塔(10)內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層(14，16，34，38)中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醛吸收方法，還包括以下步驟由氣液分離器(11)分離第三吸收塔(10)未吸收的甲醛氣，得到流入第三吸收塔(10)內(nèi)的用于再循環(huán)吸收的回收液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的甲醛吸收方法，其中，利用源自第三吸收塔(10)軟水的甲醛溶液在所述第一吸收塔(1)的分段設(shè)置的兩個(gè)填料層中與甲醛氣分別進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的甲醛吸收方法，其中，所述第三濃度甲醛液體是第二吸收塔(9)的甲醛溶液的一部分，所述第二濃度甲醛液體是第一吸收塔(1)的甲醛溶液的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的甲醛吸收方法，其中，所述第一濃度甲醛液體為濃度45～50％的甲醛液體；所述第二濃度甲醛液體為濃度15～20％的甲醛液體；所述第三濃度甲醛液體為濃度2～5％的甲醛液體。
7.一種甲醛吸收系統(tǒng)，用于循環(huán)吸收從外部輸入的甲醛氣，包括經(jīng)由進(jìn)氣口(13)接收來(lái)自外部的甲醛氣的第一吸收塔(1)，用于通過吸收所述來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；經(jīng)由管道連接所述第一吸收塔(1)的第二吸收塔(9)，用于通過吸收第一吸收塔(1)未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔(1)的第二濃度甲醛液體；疊加在所述第二吸收塔(9)之上的第三吸收塔(10)，用于通過吸收第二吸收塔(9)未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔(9)的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵(5，6，8)分別在所述第一吸收塔(1)、第二吸收塔(9)和第三吸收塔(10)內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層(14，16，34，38)中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲醛吸收系統(tǒng)，還包括氣液分離器(11)，用于分離所述第三吸收塔(10)未吸收的甲醛氣以得到回收液，該回收液經(jīng)由管道流入第三吸收塔(10)內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)吸收。
9.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的甲醛吸收系統(tǒng)，其中，所述第一濃度甲醛液體為濃度45～50％的甲醛液體；所述第二濃度甲醛液體為濃度15～20％的甲醛液體；以及所述第三濃度甲醛液體為濃度2～5％的甲醛液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的甲醛吸收系統(tǒng)，其中，在所述第一吸收塔(1)頂部設(shè)有對(duì)甲醛溶液進(jìn)行分布的管式分布器(17)，并且在所述第一吸收塔(1)中部設(shè)有對(duì)甲醛溶液進(jìn)行再分布的槽式分布器(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了甲醛吸收方法及其系統(tǒng)，所述甲醛吸收系統(tǒng)包括循環(huán)吸收甲醛氣的第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔；所述甲醛吸收方法包括第一吸收塔通過吸收來(lái)自外部的甲醛氣，形成第一吸收濃度甲醛液體；第二吸收塔通過吸收第一吸收塔未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第一吸收塔的第二濃度甲醛液體；第三吸收塔通過吸收第二吸收塔未吸收的甲醛氣，形成用于流入到第二吸收塔的第三濃度甲醛液體；其中，在所述第一、第二和第三濃度甲醛液體形成過程中，通過相應(yīng)循環(huán)泵分別在所述第一吸收塔、第二吸收塔和第三吸收塔內(nèi)循環(huán)在相應(yīng)填料層中與甲醛氣進(jìn)行氣液傳質(zhì)交換的甲醛溶液，直至形成所述第一、第二和第三濃度甲醛液體。
文檔編號(hào)B01D53/18GK101070275SQ200710064918
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者雷得定, 唐家源, 郝丙業(yè) 申請(qǐng)人:永港偉方(北京)科技有限公司