[发明专利]一种甲醇生产甲醛反应‑收集设备

说明书

技术领域

本发明属于甲醛的制作技术领域，尤其涉及一种甲醇生产甲醛反应-收集设备。

背景技术

甲醇作为一种重要的基础化工产品，用作农药和消毒剂，制酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等的原料。工业上生产甲醛主要采用甲醇氧化法和天然气直接氧化法，其中而甲醇氧化制备甲醛得方法中，甲醇和氧反应生成甲醛的主要反应是一个气-固相催化反应，其反应机理虽仍一直是个备受争议的理论。而甲醇脱氢反应都是分子数增加的吸热反应，在低温和高温条件下有利于反应的进行。热力学计算表明，在温度低于720K时，甲醇脱氢的反应自由能ΔG为正值，是热力学上最不利的反应，要使反应能在低温下进行需使用催化剂，温度在500℃以上才会得到较高的转化率。虽然传统工艺已较为成熟，但是传统设备存在甲醇转化率较低，能耗大等缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种甲醇生产甲醛反应-收集设备。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种甲醇生产甲醛反应-收集设备，包括反应炉、冷却塔和收集装置；其中

所述反应炉包括甲醇管、空气管、反应室，其中甲醇管和空气管连接在反应室的顶部；反应室上有上层加热层，下有下层保温层四周有中层保温层，上层加热层、中层保温层、下层保温层将反应室包裹，下层保温层内安装有下层加热丝；甲醇管、空气管上分别有一阀门；

所述冷却塔为一可装水的水箱，冷却塔的下端有塔入水口，上端有塔出水口，内部有螺旋管道；所述螺旋管道上端入口通过管道与反应室连接，该管道上有阀门；

所述收集装置有与螺旋管道连接的喷洒腔，喷洒腔下端设置有收集池，喷洒腔的四角上安装有喷头，喷头与循环管道连接，循环管道与加压水管连接。

进一步的，所述的反应室上还安装有温度检测表和压力检测表。

进一步的，所述冷却塔内还安装有吸热水管，吸热水管的下端为管入水口，上端为管出水口。

进一步的，所述喷洒腔内部的四角上安装有循环管道，喷头通过转轴安装在循环管道上。

进一步的，所述的上层加热层内安装有上层加热丝。

进一步的，所述的上层加热丝为三层。

进一步的，所述的下层加热丝为三层。

进一步的，所述反应室顶部还安装有蒸汽管，蒸汽管上有一阀门。

进一步的，所述的蒸汽管上还安装有用于加热的加热圈。

本发明的工作原理为：在反应腔中加入催化剂(层状硅酸钠、聚丙烯酸、偏硅酸钠中的一种)和分子筛固载催化剂(MCM-41、MCM-22、HY以及HZSM-5，优选MCM-41、MCM-22分子筛中的任一种)，然后在反应腔中加入甲醇和加压空气，使得反应腔内压力大到0.2～0.5Mpa，然后开启上层加热层和下层加热层的电热丝对反应腔进行加热，当加热到120-150℃时停止，然后保持该温度反应1-2小时；同时，在反应腔上安装蒸汽管，在反应时通入高温(120-150℃)的蒸汽，使得甲醇的氧化反应更迅速，转化率更高，蒸汽管的加热圈能保证蒸汽进入反应腔的温度；反应完毕后，直接打开反应腔与螺旋管道连接管道的阀门，使得反应物料直接通入螺旋管道进行降温降压，然后经过收集装置进行收集，通过喷头不断喷洒吸收液，使得得到的甲醛吸收为液态，减少了损失，同时避免了环境污染。

本发明的有益效果在于：使用本发明的设备制作的甲醛的转化率高，经过试验证，甲醇的转化率达到90％以上；同时通过冷却塔和收集装置的设置，使得在反应腔反应完毕的物料可以不经过降压降温而及时排出，降低了单次生产时间，节约了成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-反应炉，11-甲醇管，12-空气管，13-蒸汽管，131-加热圈，14-上层加热层，141-上层加热丝，15-中层保温层，16-反应室，17-下层保温层，171-下层加热丝，18-温度检测表，19-压力检测表，2-冷却塔，21-螺旋管道，22-塔出水口，23-塔入水口，24-吸热水管，25-管出水口，26-管入水口，3-收集装置，31-喷洒腔，32-收集池，33-加压水管，34-喷头，35-转轴，36-支架，37-循环管道。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。