一种甲醛的制备装置及工艺的制作方法

本发明涉及甲醛生产，具体涉及一种甲醛的制备装置及工艺。

背景技术：

1、甲醛进行生产时，首先是将作为原料的甲醇过滤，然后送入蒸发器进行加热，然后送入氧化反应器中进行氧化反应处理，其中，氧化反应器由两部分组成，上部分是反应组件，下部分是急冷组件，原料混合气在反应组件内进行催化反应，急冷组件用于对出来的反应气体迅速冷却，而甲醛在急冷组件内的冷却温度大于100℃时，容易产生甲酸，而以低于100℃的温度进行冷却，又会形成甲醛聚合物以堵塞管道。

2、为了解决上述问题，授权公告号为cn114797691b的中国专利公开了一种用于甲醛生产的氧化反应器及工艺，其急冷区对半分隔为两个急冷室，两急冷室内通过外置冷水机流通冷媒，急冷组件设置有两件，且分别设置于两个急冷室内，两急冷组件的两端均分别与反应区和集气区相通，加热组件可用于对任意一急冷室进行加热。当其中一组急冷组件阻塞时，对应的压力传感器便使得该急冷组件对应的阀门关闭以及与冷水机连通的阀门关闭，然后使得另一组急冷组件对应的阀门以及对应的冷水机阀门打开进行使用，一边处理阻塞，一边正常输送甲醛气体。

3、上述现有技术方案存在的不足之处在于：上述方案虽然设置两个冷却腔交替使用，但是每当使用的急冷组件由于甲醛聚合物产生而发生阻塞时，都需要反馈多个控制信号分别控制不同组件，需要控制阻塞的急冷组件所对应的进气端阀门关闭以及与冷水机连通的阀门也关闭，然后为了保证甲醛气体正常生产输送，还需要控制打开另一组急冷组件所对应的进气端阀门以及与冷水机连通的阀门，即需要控制多个阀门组件开关运行，切换不同状态，一旦其中一个组件未有效反馈控制信号处理好，则会导致整个氧化装置无法正常运行，导致整个操作控制运行不够稳定有效，并且堵塞的急冷组件在加热处理过程中，其管路中热解出的物质直接排到了甲醛正常输送的集气腔中，而热解处理过程中也可能因为过度加热产生甲酸或者其它副反应物质，由于未单独回收处理，依然容易混入正常输送的甲醛线路中，影响甲醛生产质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种甲醛的制备装置及工艺，以解决现有技术中甲醛制备装置的氧化器在处理管路中的甲醛聚合物时操作控制不够稳定有效的技术问题。

2、本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案实现：

3、一种甲醛的制备装置，包括甲醇原料池、甲醇过滤器、甲醇蒸发器和甲醇氧化器，所述甲醇氧化器包括罐体，所述罐体顶部设置有反应腔，所述罐体的中部设置有第一冷却腔和第二冷却腔，所述第一冷却腔和第二冷却腔内均配设有急冷组件，所述罐体底部设置有集气腔，还包括：

4、弹性升降封堵机构，所述弹性升降封堵机构设置有两组，所述反应腔底部两侧均开设有与弹性升降封堵机构对应配合的进气孔；

5、电动旋转切换机构，所述电动旋转切换机构设置在罐体内部，两组所述急冷组件均配设有压力传感器，且两个所述压力传感器均与电动旋转切换机构电连接；

6、升降回收机构，所述升降回收机构设置有两组，所述集气腔顶部两侧分别开设有出气孔，且升降回收机构与出气孔对应配合，两组所述升降回收机构还与电动旋转切换机构相配合，所述第一冷却腔和第二冷却腔内壁上均安装有与对应的压力传感器电连接的电热组件。

7、作为本发明进一步的方案：两组所述急冷组件均包括集气罩、分流管和制冷机构，两个所述集气罩分别与对应的进气孔配合连接，所述压力传感器安装在集气罩内，所述集气罩的底部分布有多个分流管，且集气罩通过分流管与对应的出气孔连通，所述罐体的外部设置有制冷机构，且第一冷却腔和第二冷却腔均与制冷机构配合连接。

8、作为本发明进一步的方案：所述制冷机构包括冷水机，所述第一冷却腔和第二冷却腔内侧均固定设置有进水管，两个所述进水管均与冷水机的出水端连通，且两个所述进水管分别与对应的弹性升降封堵机构配合连接，所述第一冷却腔和第二冷却腔内侧还设置有出水管，且两个所述出水管均与冷水机的进水端连通。

9、作为本发明进一步的方案：两组所述弹性升降封堵机构均包括导套和封堵柱，所述导套固定连接在对应的进气孔上方，所述封堵柱滑动穿插在导套内，且封堵柱与对应的进气孔相配合，所述封堵柱与导套之间连接有第一弹簧，所述第一冷却腔和第二冷却腔的顶部均贯穿有导杆，且导杆的顶部与对应的封堵柱固定连接，导杆的底端固定连接有与对应的进水管相配合的封堵块，所述封堵柱还固定连接有第一联动斜块，且第一联动斜块斜面朝下，所述电动旋转切换机构的旋转端两侧设置有第一挤压球，且第一挤压球分别与对应的第一联动斜块相配合。

10、作为本发明进一步的方案：所述电动旋转切换机构包括伺服电机和驱动轴，所述伺服电机固定连接在罐体的底部，两个所述压力传感器均与伺服电机电连接，并且两个压力传感器控制伺服电机旋转的方向不同，所述驱动轴与伺服电机主轴固定连接，两个第一挤压球固定连接在驱动轴的顶部两侧。

11、作为本发明进一步的方案：两组所述升降回收机构均包括固定容器和滑动导筒，所述固定容器固定连接在集气腔的内底部，所述滑动导筒滑动套设在固定容器上，所述滑动导筒顶部设置有开口，且滑动导筒的开口与对应的出气孔相配合，所述滑动导筒与集气腔内底部之间连接有第二弹簧，所述电动旋转切换机构的旋转端两侧还分别设置有第二挤压球，两个所述滑动导筒顶部一侧均固定连接有与第二挤压球对应配合的第二联动斜块，且第二联动斜块斜面朝上。

12、作为本发明进一步的方案：所述固定容器包括固定底筒和阀门，所述固定底筒固定连接在集气腔内底部，且固定底筒底部贯穿罐体底部，所述阀门安装在固定底筒底部，所述滑动导筒滑动套设在固定底筒上；所述固定底筒上方固定设置有与滑动导筒的开口相配合的封堵板。

13、作为本发明进一步的方案：所述第一冷却腔和第二冷却腔均配设有冲洗机构，且冲洗机构分别与对应的分流管配合连接。

14、作为本发明进一步的方案：所述冲洗机构包括输送泵和储液箱，所述储液箱固定连接在罐体的外壁上，所述输送泵配合设置在储液箱的底部，所述输送泵的输出端与对应的分流管连通，且输送泵还与对应的压力传感器电连接。

15、一种甲醛的制备工艺，具体步骤如下：

16、第一步、将甲醇原料池内的甲醇原料输送到甲醇过滤器中进行过滤；

17、第二步、过滤后的甲醇通入甲醇蒸发器内，且甲醇蒸发器依靠风机导入空气，使得甲醇和空气在甲醇蒸发器里混合，并通入蒸汽，然后加热处理；

18、第三步、经过甲醇蒸发器处理后的甲醇、空气、蒸汽三元混合体通入过热器，过热器将其加热至110～130℃的三元过热气体，得到的三元过热气体经过阻火过滤器过滤；

19、第四步、经过阻火过滤器过滤后的三元过热气体进入甲醇氧化器中进行催化氧化和脱氢反应，得到反应气体；

20、第五步、利用第一吸收塔和第二吸收塔吸收反应气体内的甲醛，得到甲醛溶液。

21、本发明的有益效果：

22、1、本发明甲醛制备过程中经过氧化器处理时，氧化器的急冷组件采取低于100摄氏度的工作温度对氧化反应得到的甲醛高温气体进行急冷处理，防止温度过高而深度氧化产生甲酸影响甲醛纯度，即便急冷组件中出现甲醛聚合物阻塞，阻塞管路对应的压力传感器检测气压产生反馈，使得伺服电机运行，伺服电机便带动分布的第一挤压球作用对应的第一联动斜块，致使阻塞的急冷组件所对应的弹性升降封堵机构下降封堵对应的进气孔，而另一组备用的急冷组件所对应的弹性升降封堵机构升起打开对应的进气孔，确保甲醛气体正常输送处理，而堵塞的急冷组件依靠电热组件加热处理，对内部甲醛聚合物进行热解聚，实现疏通，同时下降封堵对应进气孔的弹性升降封堵机构联动封堵块将冷水机对应的进水管封堵住，避免堵塞的急冷组件所对应的冷水机继续对管路进行冷却处理，影响热解效果，即整个过程只需对应压力传感器反馈信号控制伺服电机运行即可，无需反馈控制多个组件，使得处理操作稳定有效。

23、2、本发明对应的压力传感器在反馈信号使得伺服电机运行时，伺服电机不仅带动分布的第一挤压球运转，还带动分布的第二挤压球运转，第二挤压球则作用对应的第二联动斜块，使得堵塞的急冷组件所对应的滑动导筒升起对接到对应的出气孔处，如此堵塞的急冷组件受到加热处理后排出的物质顺着滑动导筒进入对应的固定容器内，避免排至甲醛输送线路中，从而避免热解过程中可能加热产生的其它物质影响制备的甲醛，对热解处理后排出的物质进行单独回收处理。

24、3、本发明堵塞的急冷组件在进行加热处理疏通时，对应的冲洗机构运行，辅助冲洗急冷组件的分流管，依靠相应的溶液确保管路有效疏通，并且冲洗的溶液也可依靠滑动导筒和固定容器配合回收。