一種雙弧環(huán)形散堆填料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的雙弧環(huán)形散堆填料，涉及石油、化工、環(huán)保等領(lǐng)域，具有高效、高通量、用料省、加工方便、氣液分布均勻等優(yōu)點。
【背景技術(shù)】
[0002]填料塔是一種重要的化工分離設(shè)備，廣泛用于石油、化工、醫(yī)藥、環(huán)保領(lǐng)域的精餾、吸收、萃取等傳質(zhì)分離過程。近來，石油化工行業(yè)對節(jié)能減排要求越來越強烈，對于填料塔的處理能力和分離性能要求也越來越高。而填料塔的處理能力主要取決于填料的通量和傳質(zhì)效率，近來圍繞填料的通量和效率出現(xiàn)了一批新型填料，如鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、矩鞍環(huán)、扁環(huán)等。它們具有通量大、效率高、壓降低等優(yōu)點。
[0003]美國Norton公司生產(chǎn)的英特洛克斯矩鞍環(huán)填料(MTP)，其具有強度高、通量大、效率高、壓降低等優(yōu)點引起了各國化學(xué)工程界的關(guān)注。由于矩鞍環(huán)采用大窗口通道，具有通量大、壓降低的優(yōu)點。此外，矩鞍環(huán)填料的傳質(zhì)通道多為圓弧形，更有利于氣液分布、傳質(zhì)效率較高。然而，由于其高徑比較大，氣液傳質(zhì)時，氣體繞填料的平均路徑較大，限制了傳質(zhì)效率進一步提高；填料表面的翻邊結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致易結(jié)焦物容易堵塞填料床層，抗堵塞性能不佳。對于液液萃取體系，翻邊結(jié)構(gòu)還會導(dǎo)致分散相的聚集，傳質(zhì)效率下降。
[0004]扁環(huán)填料是在階梯環(huán)的基礎(chǔ)上，進一步降低高徑比，使得氣液傳質(zhì)時氣體繞填料的路徑大為減少，此外，扁環(huán)填料在散堆時，具有規(guī)整填料效應(yīng)，填料堆積不會套疊，使填料之間的線接觸變成點接觸，增加了填料之間的空隙，提高了填料的通量，降低了填料層壓降。扁環(huán)填料的規(guī)整效應(yīng)，使得塔內(nèi)液體分布較為均勻，可以有效的抑制軸向返混。扁環(huán)填料軸向環(huán)內(nèi)通量大，四周周壁橫向通量小，限制了其傳質(zhì)效率的進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對矩鞍環(huán)填料和扁環(huán)填料的優(yōu)點和各自存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種通量更大、傳質(zhì)效率更高、壓降更低的雙弧環(huán)形填料。
[0006]本發(fā)明的上述目的得以實現(xiàn)的技術(shù)解決方案是:一種雙弧環(huán)形散堆填料，為一體軋制而成的金屬扁環(huán)，其特征在于:所述金屬扁環(huán)于本體周壁上設(shè)有矩形窗口及與矩形窗口的兩短邊相連的內(nèi)彎弧形肋片，并且內(nèi)彎弧形肋片兩端側(cè)各開設(shè)一個矩形微型窗口，矩形微型窗口靠近本體周壁的一端與弧形肋片相連且另一端設(shè)為彎曲指向弧內(nèi)形成均勻分割填料內(nèi)部的內(nèi)伸舌片。
[0007]進一步地，所述金屬扁環(huán)設(shè)有對稱的一對矩形窗口及其內(nèi)彎弧形肋片，且每個內(nèi)彎弧形肋片分別附設(shè)有矩形微型窗口及內(nèi)伸舌片。
[0008]更進一步地，所述金屬扁環(huán)于矩形窗口之間的本體周壁上開設(shè)有圓孔。
[0009]應(yīng)用本發(fā)明的雙弧環(huán)形散堆填料，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點和效果為:該填料結(jié)合了矩鞍環(huán)填料通量大、效率高及扁環(huán)填料高徑比低、氣液分布均勻、裝填時排列規(guī)則，具有規(guī)整填料效應(yīng)等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明散堆填料的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明散堆填料的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為使本發(fā)明散堆填料的結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新實質(zhì)得以清楚理解，以下便結(jié)合附圖本發(fā)明散堆填料的實施例詳細(xì)描述。
[0013]針對傳統(tǒng)各種填料各自存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種通量更大、傳質(zhì)效率更高、壓降更低的雙弧環(huán)形填料
如圖1和圖2所示，該種雙弧環(huán)形散堆填料，為一體軋制而成的金屬扁環(huán)，可以采用厚度小于1_的薄鋼帶軋制。其特征結(jié)構(gòu)具體來看:該金屬扁環(huán)于本體周壁I上設(shè)有矩形窗口及與矩形窗口的兩短邊相連的內(nèi)彎弧形肋片2，并且內(nèi)彎弧形肋片兩端側(cè)各開設(shè)一個矩形微型窗口，矩形微型窗口靠近本體周壁的一端與弧形肋片相連且另一端設(shè)為彎曲指向弧內(nèi)形成均勻分割填料內(nèi)部的內(nèi)伸舌片3。
[0014]從圖示可見，該金屬扁環(huán)設(shè)有對稱的一對矩形窗口及其內(nèi)彎弧形肋片，且每個內(nèi)彎弧形肋片分別附設(shè)有矩形微型窗口及內(nèi)伸舌片，氣液分布更均勻。
[0015]此外，該金屬扁環(huán)于矩形窗口之間的本體周壁上開設(shè)有圓孔4，能夠進一步增加雙弧環(huán)形散堆填料周壁的通量。
[0016]本發(fā)明填料是矩鞍環(huán)填料和扁環(huán)填料的復(fù)合，試驗結(jié)果表明，該填料具有以下顯著優(yōu)點。
[0017]1、雙弧環(huán)形填料與矩鞍環(huán)填料相比，填料的高徑比減小了 50%~70% (例如，型號50#矩鞍環(huán)填料的高徑比為0.8，而型號50#雙弧填料的高徑比為0.4)，比表面積增加了50%~70% (例如，型號50#矩鞍環(huán)填料的比表面積為74.9m2/m3,而型號50#雙弧填料的比表面積為130m2/m3)。而且，雙弧環(huán)形填料在散堆時具有規(guī)整填料的效應(yīng)，填料堆積不會套疊，改善了液體流動，抑制軸向返混。因而雙弧環(huán)形填料具有更高的傳質(zhì)效率。此外，雙弧環(huán)形填料取消了矩鞍環(huán)填料的翻邊結(jié)構(gòu)，避免了因翻邊存在產(chǎn)生的填料層堵塞，增強了抗堵性。
[0018]2、雙弧環(huán)形填料與扁環(huán)填料相比，扁環(huán)周壁上開孔面積增大了一倍，通量明顯增大，壓降明顯降低。雙弧環(huán)內(nèi)伸的舌片提高了填料環(huán)內(nèi)表面的利用率，強化了環(huán)內(nèi)的氣液傳質(zhì)，使傳質(zhì)效率明顯提尚。
[0019]3、雙弧環(huán)形填料與同型號的矩鞍環(huán)填料相比，通量、壓降基本相當(dāng)，傳質(zhì)效率提高將近20%。與同型號的扁環(huán)填料相比，傳質(zhì)效率、通量提高了 10%左右，壓降降低了 10%~15%。
[0020]4、雙弧環(huán)形填料取消了翻邊結(jié)構(gòu)對于液液萃取裝置也具有較高的傳質(zhì)效率。由于液液傳質(zhì)與氣液傳質(zhì)的機理不同，翻邊的存在不僅不能起到分散、切割分散相的功能，而且分散相液滴會在翻邊處聚集，由小直徑液滴變成大直徑液滴，降低傳質(zhì)面積，不利于傳質(zhì)。
[0021]綜上所述，本發(fā)明所研制的該雙弧環(huán)形散堆填料具有通量高、壓降低、傳質(zhì)效率高、加工簡單等優(yōu)點。其操作特性明顯優(yōu)于同種型號的矩鞍環(huán)、扁環(huán)填料，在工業(yè)應(yīng)用中推廣該種填料，將大大提高裝置的處理能力、傳質(zhì)效率，可獲得明顯的經(jīng)濟效益。
[0022]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙弧環(huán)形散堆填料，為一體軋制而成的金屬扁環(huán)，其特征在于:所述金屬扁環(huán)于本體周壁上設(shè)有矩形窗口及與矩形窗口的兩短邊相連的內(nèi)彎弧形肋片，并且內(nèi)彎弧形肋片兩端側(cè)各開設(shè)一個矩形微型窗口，矩形微型窗口靠近本體周壁的一端與弧形肋片相連且另一端設(shè)為彎曲指向弧內(nèi)形成均勻分割填料內(nèi)部的內(nèi)伸舌片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙弧環(huán)形散堆填料，其特征在于:所述金屬扁環(huán)設(shè)有對稱的一對矩形窗口及其內(nèi)彎弧形肋片，且每個內(nèi)彎弧形肋片分別附設(shè)有矩形微型窗口及內(nèi)伸舌片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙弧環(huán)形散堆填料，其特征在于:所述金屬扁環(huán)于矩形窗口之間的本體周壁上開設(shè)有圓孔。
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種雙弧環(huán)形散堆填料，為一體軋制而成的金屬扁環(huán)，其特征在于：所述金屬扁環(huán)于本體周壁上設(shè)有矩形窗口及與矩形窗口的兩短邊相連的內(nèi)彎弧形肋片，并且內(nèi)彎弧形肋片兩端側(cè)各開設(shè)一個矩形微型窗口，矩形微型窗口靠近本體周壁的一端與弧形肋片相連且另一端設(shè)為彎曲指向弧內(nèi)形成均勻分割填料內(nèi)部的內(nèi)伸舌片。應(yīng)用本發(fā)明的雙弧環(huán)形散堆填料，結(jié)合了矩鞍環(huán)填料通量大、效率高及扁環(huán)填料高徑比低、氣液分布均勻、裝填時排列規(guī)則，具有規(guī)整填料效應(yīng)等優(yōu)點。
【IPC分類】B01J19-30
【公開號】CN104667857
【申請?zhí)枴緾N201510058694
【發(fā)明人】劉偉, 付中赫, 葉麗萍, 陸建清, 周榮
【申請人】蘇州市科迪石化工程有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月5日