群環填料的製作方法
2023-06-13 23:49:56 1
專利名稱：群環填料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種傳質與傳熱元件，屬於傳熱、傳質用的填料，主要是用於塔內的高效散堆填料。
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，散堆填料是廣泛使用的一種填料，一般由單個小尺寸顆粒組成，經過裝填，放入填料塔內的填料層中，用來使得汽液或液液相通過，起到媒中介作用，使兩相進行傳熱、傳質。將薄板(鋼板、塑料等材質)、絲網等材料，按照一定的形狀和規律，加工成特製形狀的顆粒填料。將加工用的一部分表面彎曲到填料裡面，這樣還利用了這部分的比表面積，可以更多的提供兩相接觸機會。
通常製作的散堆填料，由於比表面積不大，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。所以一般散堆填料的傳質效率在每米填料相當於1-2塊理論板，並且由於連接結構不合理，容易發生扭曲或破壞。
發明內容
本發明提出了一種高效散堆填料，該填料提高了散堆填料的比表面積，增加了溼潤性，增加了有效傳質面積，從而提高了傳質分離效率。
主要技術方案本發明主要結構由薄板或絲網、塑料等其它材質，衝出小的葉片，葉片向內彎曲，其彎曲曲線有一定的弧度，葉片的邊沿可以是直線狀的，也可以是曲線狀的，彎曲出葉片後的填料組成一個個小的縱看是環形、橫看是鞍形的結構，如圖1所示(圖1是一個鞍環填料結構簡圖)。幾個，通常是2-15個，常用的是4-6個，這樣的結構，彎曲連接起來，變成一個圓環狀，組成一個完整結構的填料(如圖2所示，圖2為5個環矩鞍的群環填料)。這樣，所組建的散堆填料的比表面積大，最後再將填料進行滲碳、化學、物理等的處理，提高填料表面的可溼潤程度，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。
上述的散堆填料的向內折彎片在一個鞍環上可以有一排，每排可以有一條，也可以有幾排，每排上可以有幾條，如圖3所示。(圖3，鞍環上的折彎片2排a，每排2條b。)上述的散堆填料可以由這樣的2個環組成，也可以由2-20個環組成，只是其中彎的大小、總散堆填料直徑的大小發生變化，該直徑可以從2mm-1000mm，其中以10mm-100mm為常見。視所構建填料塔的直徑大小而定。每個向內彎曲的環的直徑，也是在2-1000mm範圍內，其中，彎片的寬度，可以在2-500mm，環的高度，可以在2-500mm範圍，通常在5-50mm。
本發明的效果由於各個環組成的新的環形填料的比表面積大，通量大，並且結構一般為扁形結構，即高度低於直徑，如高度相當於直徑的0.2-1.0倍，通常相當於0.3-0.4倍。這樣可以使填料在即使是亂堆狀態，由於填料重心較低，也是處於總體上有序堆放和排列，得到規則排放的效果，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3-5塊理論板，效率比普通散堆填料提高2-5倍。並且由於填料是由幾個環構成的群環結構，縱橫連接結構較多，受力合理，填料的機械性能好。
圖1是本發明群環填料的一個環的結構。
圖2是本發明群環填料的主視圖。
圖3是本發明的開孔示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的一種實施方式是做成散堆填料，將薄板或絲網等材質制出小的葉片，葉片向內彎曲，起到擾動汽液流動、提高流通面積、提高分離效率的作用。填料的直徑可以是2-1000mm，通常為5-100mm。將幾個彎成小的鞍環的結構，組合在一起，組成一個大的環形填料，來提高填料的分離效率。填料的材質可以是金屬的，也可以是塑料的。由於填料堆放在填料塔中，液相流體從其表面流過，將液體「留在」填料表面，形成液膜，這個液膜是動態的和一直流動的，液體沿填料表面往下流動，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。由於本種填料的比表面積大，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。並且由於填料是由幾個環構成的群環結構，縱橫連接結構較多，受力合理，填料的機械性能好，能夠承受更大的壓力作用，壽命長，不易損壞。
為了提高填料的溼潤性，事先對絲網的網絲表面進行粗糙處理，處理包括滲碳處理、化學處理、物理處理等。
實施例1吸收塔直徑600mm，裝填有本實用新型群環散堆填料，填料由5個小的鞍環組成，公稱直徑38mm，高度20mm，填料有效高度12m，填料表面經過用硝酸、硫酸混合物粗糙處理，經過清水吸收，將進口時乙炔氣體中的硫化氫含量由0.5％降低到出口時的0.0035％以下，降至排放時的0.01％以下。所得填料分離效率在4-6塊理論板/m，比普通散堆填料提高2-4倍。
權利要求
1.一種散堆填料，由多個鞍環形結構組成的群環填料，其中的每一個鞍環形結構，都是由縱向看是環形，橫向看是鞍形。
2.根據權利要求1所述的散堆填料，其特徵在於，每一個鞍環結構上，由一排或幾排開有窗口的小葉片，每一排可以有一條或者幾條小葉片組成。
3.根據權利要求2所述的小葉片，可以是向內彎曲的，並且其彎曲的小葉片可以是連接的，可以是斷開的。絲網片上的波紋稜線為具有多道折彎的折線。
4.根據權利要求1所述的群環填料，其特徵在於，填料的公稱直徑可以在2-1000mm之間，通常在5-100mm之間。
5.根據權利要求2所述的鞍環結構，其特徵在於，鞍環結構的公稱直徑可以在2-1000mm之間，通常在5-80mm之間。填料的公稱直徑可以在2-1000mm之間，通常在5-100mm之間。
6.根據權利要求1所述的群環填料，其特徵在於，填料的表面可以經過溼潤性處理，使液體在其上更容易形成液膜。
7.按照權利1所述的群環填料，其特徵在於，填料的材質可以為金屬、塑料或其它形式。
全文摘要
本發明涉及一種散堆填料，該填料由兩個或兩個以上鞍環組成，每個鞍環結構縱看是環形，橫看是鞍形。每個鞍環結構上開有一排或幾排小窗口，便於汽液流通過，同時葉片也提供傳質面積。這樣在單位體積內可以提供更多的傳質面積和汽液流通量。液體沿填料表面向下流動，在液膜表面進行傳熱或傳質。可以對填料進行表面溼潤性處理，提高填料的溼潤程度，增加有效傳質面積，從而顯著提高了傳質分離效率。
文檔編號B01J19/30GK1833771SQ20051005393
公開日2006年9月20日 申請日期2005年3月14日 優先權日2005年3月14日
發明者李群生 申請人:李群生