[發明專利]成形包覆元件

無效

• 申請號: 200880003009.0
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101622064A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 肯尼思·哈格迪
• 申請（專利權）人: 肯尼思·哈格迪
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32;B01J19/28;B31C99/00;B31D5/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 傅強國

技術領域

本發明涉及一種成形包覆元件，尤其涉及一種具有折疊或者螺旋結構的包覆元件。

發明背景

體積小、但表面積相對較大的包覆元件或裝置被應用于許多工業裝置中，比如，被包覆的柱體(packed?column)和冷卻塔(cooling?tower)。就冷卻塔的情況而言，已開發有多種多樣的包覆形狀，這些形狀采用諸如不銹鋼、塑料以及陶瓷為材料。這些變化旨在通過使以最小的壓頭損失(head?loss)、最大的液流和持續的空間穩定性來促進液體和氣體之間的接觸和轉移(transfer)的表面積最大化，而使其所將被使用的相關過程最優化。美國專利6,007,915就記載了這樣一種成形的包覆元件的范例。

本發明提供了一種體積相對較小且包含大的裸露表面積的可選擇的包覆元件和獲得該包覆元件的方法。該特征有益于促進許多物理和化學過程和反應，其中期待覆蓋有不同液體或材料的表面彼此接觸。

發明內容

一方面，本發明提供一種包覆元件，該包覆元件包含至少一張其上具有多處形變的片材。所述片材能被操作以形成為折疊結構，其中，所述至少一張片材的相鄰部分被隔開以便允許液體、空氣和氣體中的至少一種從其間流過。所述多處形變被定位和/或成形為能夠阻止所述片材在處于折疊結構中時發生嵌套。

另一方面，所述至少一張片材由可被操作用于形成形變的材料(例如，大致扁平)形成。在一種可選方面中，所述形變被聯結或者物理附著在所述的片材上。

另一方面，所述至少一張片材進一步包含支承層和中空的半透膜，所述中空半透膜在各端和側部被密封，從而在其內部限定封閉通道，所述中空半透膜可被操作在所述封閉通道內保持諸如反應流體的流體，用于與穿越半透膜轉移的液體和/或氣體發生反應。

另一方面，中空的半透膜聯結在支承層上。另一方面，支承層一體形成在半透膜上。

另一方面，所述形變形成在中空的半透膜上，從而防止形成螺旋結構或折疊結構時發生嵌套。

另一方面，所述至少一張片材包含兩個半透膜，這兩個半透膜被間隔構件隔開，并且在相對端和側部被密封，從而在其之間形成封閉通道，該兩個半透膜可被操作以在所述封閉通道內保持諸如反應流通的流體。更進一步，所述形變形成在兩個半透膜中的至少一個上。

另一方面，本發明提供一種制作包覆元件的方法，該方法包含以下步驟：(i)設置至少一張其上包含有多處形變的片材；和(ii)將所述片材折疊以形成折疊結構或者將所述片材圍繞中心軸卷繞成螺旋結構。取決于所期望的介質包覆材料的形狀，卷繞的軸線可以垂直于所述中心軸，也可以與之成一定的角度。所述方法進一步包含在至少一張片材中形成多個形變的步驟，所述形變至少被進行間隔和成形兩者之一從而能夠可操作地防止所述至少一張片材在被卷繞成螺旋結構時發生嵌套。更進一步，所述至少一張片材包含一整張片材，具有聯結到所述一整張片材上或者與之一體形成的中空半透膜的支承層，所述中空半透膜在各端和側部被密封，從而在其內部限定封閉通道，中空半透膜可被操作以在所述封閉通道內保持諸如反應流體的流體。保持在半透膜中的所述反應流體用于與穿越半透膜轉移的液體和/或氣體發生反應。

另一方面，所述形變形成在中空的半透膜上，以便防止在形成螺旋結構或者折疊結構時發生嵌套。

另一方面，所述至少一張片材包含兩個半透膜，這兩個半透膜被間隔構件隔開，且在相對端處被密封，從而在其之間形成封閉通道，該兩個半透膜可被操作在所述封閉通道內保持諸如反應流體的流體。更進一步，所述形變形成在兩個半透膜中的至少一個上。

在本發明的一個可選方面中，本發明提供一種物質傳遞裝置，該物質傳遞裝置包含一系列包覆元件，各包覆元件包含至少一張其上包含有多個形變的片材，所述片材能夠可操作地形成折疊結構，其中，所述至少一張片材的相鄰部分被隔開，從而允許液體、空氣和氣體中的至少一種從其之間流過。所述物質傳遞裝置還可包括中心管道，該中心管道用于在其上接納一系列包覆元件。每個包覆元件都如本文所述的那樣被形成。

另一方面，所述至少一張片材包含支承層和聯結至該支承層或與之一體形成的中空半透膜，所述中空半透膜在各端和側部被封閉，從而在其內部限定封閉通道，中空半透膜可被操作在所述封閉通道內保持諸如反應流體的流體。在封閉通道中的所述反應流體可操作而與穿過半透膜轉移的液體和/或氣體發生反應。更進一步，所述中空半透膜經由間隔構件與所述半透膜隔開。