[發明專利]波紋狀填裝結構柵構和由若干填裝結構柵構裝配的結構化填裝結構

有效

• 申請號: 201080049892.4
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN102665892A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 阿曼·沃爾夫;馬科斯·萊納;維爾納·蓋佩爾
• 申請（專利權）人: RVT處理設備股份有限公司
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

技術領域

本發明涉及一種用于氣液接觸設備的波紋狀填裝結構柵構，具有連續設置的波谷和波峰，用于由若干填裝結構柵構裝配而成的結構化填裝結構，其中在填裝結構柵構的波谷區域中，設置有延伸到波谷中的元件。本發明此外還涉及一種由若干填裝結構柵構裝配而成的結構化填裝結構。

背景技術

氣液接觸設備在加工工業中用于精餾、吸收、解吸以及用于熱傳遞，即指的是，例如在化學中、在石油化學中、在精煉廠中以及在環境工藝中。它們的技術相關性能夠通過操作設備的數目進行例示；例如，單獨在美國，超過40,000的蒸餾塔在操作，而排氣凈化中所使用的吸收塔的數目明顯更高。

為了在這些設備中獲得高的質量傳遞性能，在位相之間必須實現大的界面。在工業實踐中，各種基本類型的接觸元件自身已建立：塔盤，例如，篩、閥或泡帽塔盤、隨機填料床和結構化填裝結構。具有隨機塔填裝結構和結構化填裝結構的塔被結合通稱為填裝結構塔。在填裝結構塔中，通過相應液體分配器而裝滿的液體分別流過隨機填料床或結構化填裝結構的表面。在過去行業實踐中落伍的傳統結構化填裝結構中，液體在填裝結構上形成膜，因而為支流氣體呈現大的質量傳遞面積。在隨機填裝結構中，在多數情況下存在液體的滴流。

結構化填裝結構至今已使用了30多年。豎直、平行層的褶皺薄片金屬或塑料表面已獲得認可，褶皺一層一層地相對于豎直線形成對稱角度的變化。填料床由具有大約20cm高度的這些豎直平行層的多種疊加層組成，其各自相對于彼此旋轉90°。

這種結構化填裝結構例如根據EP?0?158?917?A2是已知的。這里，褶皺薄片金屬被提供有狹槽，該狹槽在金屬片被褶皺并在褶皺期間鋪展開之前被引入到仍為扁平的金屬片中。而且還描述有，金屬片的區域被切割，以使其仍部分地連接到金屬片并向外部彎曲。

DE?2?060?178顯示了類似的結構化填裝結構。作為用于填裝結構的各個元件的材料，使用提供有波形的膨脹金屬。從膨脹金屬切割出區域，以使其仍部分地與膨脹金屬連接。這些區域從周圍材料壓出，從而形成額外的通過開口。

用于結構化填裝結構的另外的層或另外的內置元件根據DE?195?37?690?A1是已知的。內置元件包括由波狀帶的表面體現的多個傳遞面積。波狀帶相對于彼此移位，從而，一個帶的波谷靠近相鄰帶的波峰。這時，在結構化填裝結構中實現更為均勻的液體分配。然而，這里不利的是，這種結構化填裝結構包括很大程度上閉合的板結構，填裝結構元件內的橫向傳遞因此受限制。由于結構化填裝結構中的由此得到的狹窄通道，填裝結構對污染反應敏感。制造這種填裝結構所需的材料的量以及因而生產成本相對高。

類似的結構化填裝結構根據FR?2?913?353是已知的。結構化填裝結構由波紋板組成，其中流動通道由相鄰板的波形成。從波狀板中切割處區域，以使其仍與相應板部分連接。這些區域彎曲離開板并突出到流動通道中。因而，在俯視圖中，這些板形成閉合表面，因此至少在一個方向上具有相對閉合的結構。

根據DE?197?33?480?A1，用于蒸發冷卻塔的內置填裝結構此外也是已知的。內置填裝結構包括若干相鄰的波狀和柵板狀內置元件。內置元件包括平行的縱向柱和之字形平行的交叉撐，其體現了由波形成的通道并相對于豎直以一定角度延伸。在兩個相鄰的縱向柱和兩個相鄰的交叉撐之間各自設置有形成交叉狀加固部的對角柱。相鄰的內置元件被設置成相對于彼此旋轉，以使其通道交叉。在為蒸發冷卻塔研制的填裝結構中，不利的是，填裝結構針對冷卻塔中的特點需求而設計。特別地，由于非常高的氣體和液體負載，填裝結構同等地產生高的壓降。填裝結構因此不適用于高的液體負載（設備的每橫截面面積的液體量，單位為m³/m²h）。而且，由于冷卻塔具有高度僅為1至2m的填料床，而在加工行業的氣液接觸設備中，高度高達10m的填料床是普遍的，因而這些填裝結構的機械強度高度受限制。

因此，本發明的目的是提供一種用于氣液接觸設備，例如質量傳遞塔的結構化填裝結構，其避免了根據現有技術已知的填裝結構的上述不利之處。特別地，將提供一種填裝結構柵構或結構化填裝結構，其呈現大的質量傳遞面積，同時仍分別具有低的壓降和高的穩定性或高的機械強度。

發明內容

根據本發明，該目的通過由波狀帶形成的波峰和波谷實現，所述波狀帶彼此設置隔開一定距離并通過橫向于所述帶延伸的交叉撐被連接，從而形成開放結構。