一种甲醛生产尾气生产蒸汽装置的制作方法

本发明涉及余热回收，尤其涉及一种甲醛生产尾气生产蒸汽装置。

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。

2、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。甲醛在生产完成后会产生大量的高温废气，这些废气由氮气、氧气、氢气、甲烷、甲醛、一氧化碳、二氧化碳以及多聚甲醛粉末等物质组成，具有一定的刺激性气味，并且会对人身安全造成影响。在废气中，氮气含量较高，占到总量的94%以上，而其余物质的含量较少。由于废气温度较高，如果直接将废气排放，这既会导致影响环境，又会导致能量浪费。

3、为此，现有技术一般会将尾气送至换热器，将尾气中的热量回收，然后将尾气送至锅炉进行燃烧，将尾气中的可燃气体或有害气体通过高温燃烧分解为无害气体排出，并将温度进行回收，将冷却液体转化为水蒸气进行下一步使用。

4、如申请号为“cn202410028305.7”的中国专利，其公开了“燃烧甲醛尾气的蒸汽锅炉”，其技术效果为：“一种燃烧甲醛尾气的蒸汽锅炉，包括锅炉本体、燃烧器、给水系统、排烟系统、排污系统和供气系统，所述燃烧器与锅炉本体连接，燃烧器安装有进气系统，锅炉本体的一侧设有排烟口，排烟口安装有节能器，排烟系统和给水系统分别与节能器连接，排污系统和供汽系统分别与锅炉本体连接，燃烧器安装有点火件，燃烧器与锅炉本体之间安装有熄火控制件，排烟系统包括排烟管、烟囱和引风机，排烟管上安装有鼓风件，鼓风件包括供风道、空气预热器和鼓风口，鼓风口安装有鼓风机，供风道上安装有调节风阀，解决了传统的蒸汽锅炉的排烟温度较高，影响锅炉余热的回收利用率，而且高温烟气外排容易对环境造成破坏的问题”。

5、然而上述方案存在缺陷，即尾气含量最多的气体为氮气，而可燃气体的含量较少，这导致尾气存在难以点燃以及燃烧不可控容易爆炸的问题，因此，如何将尾气中的可燃气体回收并利用，是目前甲醛生产过程中面临的问题。

技术实现思路

1、针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种甲醛生产尾气生产蒸汽装置，旨在解决现有技术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的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种甲醛生产尾气生产蒸汽装置，沿着废气流动方向依次设置有余热回收器、布袋除尘器、喷淋回收器、氮气分离器以及尾气燃烧室，所述氮气分离器与尾气燃烧室之间设置有尾气储存罐，所述尾气燃烧室包括内腔与夹套，所述夹套围绕内腔设置，按照气体流动方向，所述内腔包括混合腔、燃烧腔以及热回收腔，所述混合腔远离燃烧腔的一端安装有三通管，所述三通管的第一端与天然气进管连接，所述三通管的第二端与尾气储存罐连接，所述三通管的第三端与混合腔连接；所述燃烧腔朝向混合腔的一端安装有燃烧喷头，所述燃烧喷头远离混合腔的一端设置有点火环；所述热回收腔内交叉设置有若干挡板，所述热回收腔远离燃烧腔的一端设置有废气出口；所述夹套的侧壁上安装有冷液进口与冷液出口，所述冷液进口与冷液出口分别位于夹套的两端。

4、其中，所述混合腔包括依次连接的第一腔体、第二腔体以及第三腔体，三通管的一端与第一腔体的一端连接，所述第三腔体的一端与燃烧喷头的一端连接，所述第一腔体的内径为a，所述第二腔体的内径为b，所述第三腔体的内径为c，a＞c＞b。

5、其中，所述天然气进管上安装有第一电磁阀，所述三通管与尾气储存罐通过通气管道连接，所述通气管道上安装有第二电磁阀。

6、其中，所述燃烧喷头远离混合腔的一端开设有燃烧气口与若干氧气出口，若干所述氧气出口围绕燃烧气口设置；所述燃烧喷头内设置有氧气腔与出气管道，所述出气管道的一端与第三腔体连接，所述出气管道的另一端与燃烧气口连通，所述燃烧腔侧壁上安装有氧气进管，所述氧气进管的一端与氧气腔连接。

7、其中，所述挡板为活性炭板。

8、其中，所述喷淋回收器包括罐体与动力机构，所述动力机构位于罐体的顶部，所述动力机构包括密封壳，所述密封壳内竖设有中空的支撑杆，所述支撑杆的一端与密封壳的顶部转动连接，所述支撑杆的另一端位于罐体内，并且支撑杆与罐体转动连接，所述支撑杆的周向上设置有若干驱动扇叶，所述支撑杆远离密封壳的一端安装有喷淋头，所述支撑杆远离喷淋头的一端转动连接有进水管；所述密封壳一侧与布袋除尘器管道连接，所述密封壳的另一侧设置有出风管道，所述罐体的底部设置有气体出管，所述气体出管的一端与出风管道连通，所述气体出管的侧壁上安装有若干尾气喷头。

9、其中，所述密封壳内安装有动力电机，所述动力电机的输出端安装有驱动轮，所述支撑杆上安装有动力轮，所述驱动轮与动力轮通过皮带连接。

10、其中，所述喷淋头的内部设置有分液仓，所述喷淋头的底部设置有若干出水头，所述分液仓的一端与支撑杆连通，所述分液仓的另一端与出水头连通。

11、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

12、通过对尾气的不断提纯，使得尾气中含有甲醛、多聚甲醛粉末以及氮气等有毒、含量较大难以燃烧的杂质分离储存，从而使得尾气中的可燃气体的比例大大增加，达到极其容易燃烧的比例，这使得尾气能够被轻松点燃，并能够维持持续燃烧，燃烧产生的热量被软化水吸收转化为水蒸气，为工业、日常生活提供热量，这使得尾气中的可燃气体被充分利用，减少了能源浪费的同时还减少了环境的污染。

技术特征：

1.一种甲醛生产尾气生产蒸汽装置，沿着废气流动方向依次设置有余热回收器（1）、布袋除尘器（2）、喷淋回收器（3）、氮气分离器（4）以及尾气燃烧室（5），所述氮气分离器（4）与尾气燃烧室（5）之间设置有尾气储存罐（7），其特征在于，所述尾气燃烧室（5）包括内腔与夹套（54），所述夹套（54）围绕内腔设置，按照气体流动方向，所述内腔包括混合腔（51）、燃烧腔（52）以及热回收腔（53），所述混合腔（51）远离燃烧腔（52）的一端安装有三通管（55），所述三通管（55）的第一端与天然气进管（56）连接，所述三通管（55）的第二端与尾气储存罐（7）连接，所述三通管（55）的第三端与混合腔（51）连接；所述燃烧腔（52）朝向混合腔（51）的一端安装有燃烧喷头（521），所述燃烧喷头（521）远离混合腔（51）的一端设置有点火环（522）；所述热回收腔（53）内交叉设置有若干挡板（531），所述热回收腔（53）远离燃烧腔（52）的一端设置有废气出口；所述夹套（54）的侧壁上安装有冷液进口（541）与冷液出口（542），所述冷液进口（541）与冷液出口（542）分别位于夹套（54）的两端。

2.根据权利要求1所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述混合腔（51）包括依次连接的第一腔体（511）、第二腔体（512）以及第三腔体（513），三通管（55）的一端与第一腔体（511）的一端连接，所述第三腔体（513）的一端与燃烧喷头（521）的一端连接，所述第一腔体（511）的内径为a，所述第二腔体（512）的内径为b，所述第三腔体（513）的内径为c，a＞c＞b。

3.根据权利要求1所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述天然气进管（56）上安装有第一电磁阀（561），所述三通管（55）与尾气储存罐（7）通过通气管道（71）连接，所述通气管道（71）上安装有第二电磁阀（711）。

4.根据权利要求2所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述燃烧喷头（521）远离混合腔（51）的一端开设有燃烧气口（5213）与若干氧气出口（5214），若干所述氧气出口（5214）围绕燃烧气口（5213）设置；所述燃烧喷头（521）内设置有氧气腔（5212）与出气管道（5211），所述出气管道（5211）的一端与第三腔体（513）连接，所述出气管道（5211）的另一端与燃烧气口（5213）连通，所述燃烧腔（52）侧壁上安装有氧气进管（523），所述氧气进管（523）的一端与氧气腔（5212）连接。

5.根据权利要求1所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述挡板（531）为活性炭板。

6.根据权利要求1所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述喷淋回收器（3）包括罐体（31）与动力机构，所述动力机构位于罐体（31）的顶部，所述动力机构包括密封壳（32），所述密封壳（32）内竖设有中空的支撑杆（33），所述支撑杆（33）的一端与密封壳（32）的顶部转动连接，所述支撑杆（33）的另一端位于罐体（31）内，并且支撑杆（33）与罐体（31）转动连接，所述支撑杆（33）的周向上设置有若干驱动扇叶（331），所述支撑杆（33）远离密封壳（32）的一端安装有喷淋头（34），所述支撑杆（33）远离喷淋头（34）的一端转动连接有进水管（332）；所述密封壳（32）一侧与布袋除尘器（2）管道连接，所述密封壳（32）的另一侧设置有出风管道（35），所述罐体（31）的底部设置有气体出管（351），所述气体出管（351）的一端与出风管道（35）连通，所述气体出管（351）的侧壁上安装有若干尾气喷头（352）。

7.根据权利要求6所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述密封壳（32）内安装有动力电机（36），所述动力电机（36）的输出端安装有驱动轮（361），所述支撑杆（33）上安装有动力轮（362），所述驱动轮（361）与动力轮（362）通过皮带连接。

8.根据权利要求7所述的甲醛生产尾气生产蒸汽装置，其特征在于，所述喷淋头（34）的内部设置有分液仓（341），所述喷淋头（34）的底部设置有若干出水头（342），所述分液仓（341）的一端与支撑杆（33）连通，所述分液仓（341）的另一端与出水头（342）连通。

技术总结
本发明公开了一种甲醛生产尾气生产蒸汽装置，涉及余热回收技术领域，沿着废气流动方向依次设置有余热回收器、布袋除尘器、喷淋回收器、氮气分离器以及尾气燃烧室，氮气分离器与尾气燃烧室之间设置有尾气储存罐，尾气燃烧室包括内腔与夹套，按照气体流动方向，所述内腔包括混合腔、燃烧腔以及热回收腔，混合腔远离燃烧腔的一端安装有三通管，三通管的第一端与天然气进管连接，三通管的第二端与尾气储存罐连接，三通管的第三端与混合腔连接。借此，通过对尾气的不断提纯，使得尾气中含有甲醛、多聚甲醛粉末以及氮气等有毒、含量较大难以燃烧的杂质分离储存，从而使得尾气中的可燃气体的比例大大增加，这使得尾气能够被轻松点燃。

技术研发人员：王继明,王效龙,张娜娜
受保护的技术使用者：潍坊旭东化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23