絲網填料的製作方法
2023-06-11 11:48:06
專利名稱：絲網填料的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳質與傳熱元件，主要是塔用高效絲網填料。
背景技術：
在化工、石油、輕工、冶金等工業生產中使用的傳質設備，主要有填料塔與板式塔兩大類，填料塔的關鍵傳質元件是填料，絲網填料是廣泛使用的一種填料，一般由單層絲網截製成所需尺寸，按順序排列，用扎卷帶紮緊成規整填料，為提高絲網填料的傳質效率，通常在絲網上壓制有波紋線使每片絲網能夠相互支撐起來，以提高比表面積，但是由於絲網表面溼潤性不夠，直接影響液體在填料表面的成膜性能，因此即使填料本身提供了足夠的比表面積，由於有效的溼潤面積少，形成的有效傳質液膜少，其傳質效率也會大大受到影響。此外，一般絲網上的波紋線為直線，液體直接沿直線下流，在絲網上停留時間短，不利於浸潤成膜，所以一般波紋絲網規整填料的傳質效率在每米填料相當於1-3塊理論板。
發明內容
本實用新型提出一種高效絲網填料，該填料提高了絲網填料的溼潤性，增加了有效傳質面積，從而提高了傳質分離效率。
主要技術方案本實用新型主要結構為由兩層以上絲網疊壓成具有層隙結構的絲網片，由多層絲網片疊放構成多層絲網結構。層隙與絲網孔空隙相互作用，使液體在絲網表面形成了更多的液膜，增加了絲網的溼潤程度。
上述的絲網片壓製成整體波紋片狀，絲網片上波紋波峰高度在1.5-6.3(mm)之間。
上述絲網片上排列凸起的波紋稜線為折線。
上述的多片波紋絲網片順序排放，扎捲成規整填料。
上述的絲網片可以捲曲成筒狀，截製成θ狀園環散堆絲網填料。
上述絲網網絲直徑5微米～10毫米，上述絲網網絲斷面為矩形、菱形等幾何形狀的扁絲。
本實用新型的效果由於單個絲網片的絲網層數增加，網間層隙與網孔空隙相互作用，將液體「留在」絲網層上，在整個填料床層中，大大增加了絲網的溼潤程度，使液體在絲網表面形成了更多的液膜。液體沿絲網層折線波紋線往下流動，在折線處流動方向發生變化，增加了液體流動的湍動程度，也提高了液膜表面更新率。當氣體通過時，氣體與液體在液膜表面上發生汽液傳質，增大了氣液傳質機會，明顯提高了填料的分離效率，分離效率達到每米填料相當於5-25塊理論板。
用本實用新型的填料，空塔動能因子為0.5～4.0Pa1/2，阻力降為2～200mm水柱/m填料。效果是明顯的，例如下面一組參數用清水吸收氣體中少量的甲醇、醋酸甲酯，空塔動能因子為0.8Pa1/2，阻力降為50mm水柱/m填料，甲醇由入口時濃度4％降低到排放時的0.01％以下，醋酸甲酯由入口時的6％降低到排放時的0.01％以下，甲醇、醋酸甲酯基本都在雙層或多層絲網高效填料塔中被吸收下來，排放尾氣遠好於環境保護要求的技術指標，且回收了大量有用的化學物料。
圖1是本實用新型雙層隙結構波紋絲網片立體結構示意圖。
圖2是本實用新型多層隙結構波紋絲網片立體結構示意圖。
圖3是本實用新型多層隙結構絲網片製成散堆填料的立體結構示意圖。
圖4是本實用新型雙層隙結構絲網片製成散堆填料的立體結構示意圖。
圖5是本實用新型波紋絲網片上折線式波紋結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型的一種實施方式是做成規整填料，將雙層或多層絲網疊放在一起壓製成具有層隙結構的絲網片，絲網片壓製成整體波紋絲網片，絲網片上的波紋稜線為具有多道折彎的折線，液體沿折線波紋線下流時，受到反覆多次擾動，提高液體的湍動程度和液膜的表面更新率，進而提高填料的分離效率。將波紋絲網片截成需要的尺寸，按所需順序多片排列，用扎卷帶扎製成規整填料，放置在填料塔內；絲網片上波紋波峰高度在1.5-6.3mm之間，相鄰的絲網片之間波峰平行或相錯排放。填料的材質可以是金屬的，也可以是塑料的。由於絲網片中有層隙，網間空隙與網孔空隙相互作用，將液體「留在」絲網層上，液體沿絲網層順絲網片上的折線波紋線往下流動，大大增加了絲網的溼潤程度，使液體在絲網表面形成了更多的液膜，在整個填料床層中，當氣體通過時，氣體與液體在液膜表面上發生汽液傳質。即增大了氣液傳質機會，因而填料的分離效率更高。這樣使物料得以充分分離，即提高了產品純度，降低了殘液中塔頂產品含量和原料消耗，降低了回流比，節省了能量和提高了生產能力。
如圖4所示，本實用新型的另一種實施方式是做成散堆填料，將雙層或多層絲網疊放在一起壓製成具有層隙結構的絲網片，將絲網片卷製成環狀，按需要的尺寸截成O形環狀散堆填料，放置在塔內填料層上。
為了提高絲網片網孔孔隙的溼潤性，絲網網絲採取斷面為矩形、菱形等幾何形狀的扁絲，或事先對絲網的網絲表面進行粗糙處理。
實施例1吸收塔直徑800mm，裝有有本實用新型三層金屬波紋絲網片順序排列扎捲成的規整填料，絲網片上波紋稜線為折線，相鄰的波紋片絲網片之間波峰折線反方向交錯排放，填料的波峰高度4.0mm，填料的比表面積800m2/m3，填料有效高度10m，填料表面經過用硝酸、硫酸混合物粗糙處理，將進口時醋酸甲酯含量4-6％，經過清水吸收，降至排放時的0.01％以下。所得填料分離效率在15-20塊理論板/m。
實施例2甲醇-水精餾分離，塔直徑2000mm，採用15m填料，填料為本實用新型雙層金屬波紋絲網片組成的規整填料，波峰高度6.3mm，填料比表面積500m2/m3，填料用實施實例1所說的方法進行表面粗糙處理，填料的波紋線為如圖5所示的折線形狀，填料提供的分離指標約為6-8塊理論板/m，甲醇分離指標進料甲醇組成35％，其餘為水。塔頂得到組成99.9％，塔底得到組成0.001％，而用普通絲網填料分離，填料提供的分離指標僅為3-4塊理論板/m，對比效果效率顯著提高。
實施實例3由本實用新型4層金屬絲網壓製成具有多層隙的絲網片，將壓制好的絲網片捲曲、截製成金屬θ環，直徑5mm，長度5mm，放置於精餾塔中，精餾塔直徑100mm，填料高度1m。用此塔對乙醇-水物系進行精餾分離，得到的指標是塔頂乙醇92％(重量百分數)，塔底乙醇0.005％(重量百分數)。可以提供25塊理論板/米填料的分離效果。
權利要求1.一種絲網填料，由多層絲網組成，其特徵在於，由兩層以上絲網疊壓成具有層隙結構的絲網片，由多層絲網片疊放構成多層絲網結構。
2.根據權利要求1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網片壓製成整體波紋片狀，絲網片上波紋波峰高度在1.5-6.3mm之間。
3.根據權利要求1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網片上波紋稜線為折線。
4.根據權利要求1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網片單片捲曲成筒狀，截製成散堆絲網填料。
5.根據權利要求1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網的網絲直徑在5微米～10毫米。
6.根據權利要求1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網網絲斷面為矩形、菱形或扁絲。
7.根據權利要求1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網的網絲表面為處理後的粗糙表面。
8.按照權利1所述的絲網填料，其特徵在於，絲網片為金屬薄板或塑料薄板壓制而成。
專利摘要本實用新型涉及一種絲網填料，該填料由兩層以上絲網疊壓成具有層隙結構的絲網片，由多層絲網片疊放構成多層絲網結構，同時絲網片上有排列凸起的折線式波紋稜線，有層隙與絲網孔空隙相互作用，使液體在絲網表面形成了更多的液膜，提高了絲網的溼潤程度，增加了有效傳質面積，液體沿絲網層折線波紋線往下流動，在折線處流動方向發生變化，增加了液體流動的湍動程度，也提高了液膜表面更新率，從而提高了傳質分離效率。
文檔編號B01J19/32GK2726714SQ200420096319
公開日2005年9月21日 申請日期2004年9月24日 優先權日2004年9月24日
發明者李群生 申請人:北京化工大學