甲醛发生器以甲醇为原料，通过甲醇催化氧化反应，在线制取高纯度甲醛。

1、 核心反应；

主要化学反应甲醇在催化剂作用下与空气中的氧气发生反应，生成甲醛和水蒸气：

CH₃OH + 1/2 O₂ → HCHO + H₂O

2、 关键组分：

甲醇：反应原料，通常是液态的工业甲醇。

空气：提供反应所需的氧气。空气需要经过过滤等处理。

催化剂：是整个反应的核心。最常用的催化剂是：

银（Ag）催化剂：以结晶银或电解银网/颗粒的形式存在。反应温度通常在 600-720°C 范围内。银催化剂选择性较高，但副产物（如甲酸、一氧化碳）相对多一些。

热源：为甲醇蒸发和反应提供启动所需的热量（反应一旦开始，自身放热可维持所需温度）。

3、 工作流程

蒸发：液态甲醇首先被预热并蒸发成甲醇蒸气。

混合：甲醇蒸气与经过计量和预热的空气（或氧气）按一定比例（通常甲醇略过量）充分混合。这个比例对于控制反应温度、防止过度氧化（生成二氧化碳）或未完全反应至关重要。

催化氧化反应：混合气体通过装有催化剂的反应器（通常是固定床反应器）。在催化剂表面发生甲醇的催化氧化脱氢反应，生成甲醛气体和水蒸气。

急冷：反应后的高温气体（主要含甲醛、水蒸气、未反应的甲醇、氮气、少量副产物如一氧化碳、二氧化碳、甲酸等）需要极其迅速地被冷却（通常在几毫秒内）。这是关键步骤，因为高温下甲醛不稳定，容易发生二次反应（如分解成CO和H₂，或聚合成多聚甲醛），导致产率下降和设备堵塞。急冷通常采用直接水冷或间接换热器。

吸收（可选，用于产生福尔马林）：如果最终需要的是甲醛溶液（福尔马林），急冷后的气体混合物会进入吸收塔，用水（或稀甲醛水溶液）逆流吸收其中的甲醛气体，形成所需浓度的福尔马林溶液。尾气（主要是氮气、少量CO、CO₂、未反应的甲醇等）经处理后排放。

气体甲醛排出：如果发生器设计用于直接输出甲醛气体（如用于某些消毒或熏蒸场合），急冷后的气体混合物经过必要的过滤和调节后即可输出使用。但通常这种直接使用的场合较少，因为甲醛气体不稳定且危险。

4、 催化剂的作用：

催化剂极大降低了甲醇氧化反应的活化能，使反应能在相对较低的温度下以较快的速率进行。

催化剂的选择性决定了甲醛的生成效率和副产物的多少。好的催化剂能最大化甲醛产率，最小化CO、CO₂、甲酸等副产物的生成。

5、 温度控制

反应温度是影响转化率、选择性和催化剂寿命的关键参数。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，副反应加剧（特别是甲醛分解和深度氧化），选择性下降，催化剂也可能失活（如烧结）。

对于银催化剂，反应放热剧烈，温度控制尤为重要，通常通过调节原料气混合比、进料速率和反应器设计（如采用多层催化剂床层间冷）来控制。

甲醛发生器的核心原理是利用甲醇（CH₃OH）在催化剂（如银或铁钼氧化物）作用下与氧气（O₂）发生氧化脱氢反应，生成甲醛（HCHO）和水（H₂O）。整个工艺过程包括甲醇蒸发、与空气混合、催化反应、高温气体急冷（防止甲醛分解），以及可选的吸收步骤（生成福尔马林溶液）或直接输出处理后的气体。催化剂的选择和反应温度的控制是保证高效、稳定产出的关键。