[發明專利]一種由多個凸起填料片組成的填料

無效

• 申請號: 201210023241.9
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN102527317A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張素華
• 申請（專利權）人: 張素華
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于化工設備，適用于分離過程工業技術領域，特別是涉及一種由多個凸起構成的填料片組成的填料。

背景技術

分離工程是化學工業的重要工業過程，氣液傳質設備是分離過程中最重要的組成部分。氣液傳質設備在石油化工工業裝置的投資總量占據80％的比重，而在其它工業領域中所占據的固定設備投資中幾乎占50％以上，所以一直以來人們對氣液傳質設備的利用和研究極其重視。

氣液傳質設備一般分為兩大類：一類為板式塔，一類為填料塔。填料塔的設備特征與板式塔有著完全不同的形式。

近年來填料塔技術在不斷發展，填料是影響填料塔技術指標的主要因素。以板波紋填料為代表的規整填料對推動填料塔技術的發展起到了重要的作用。

板波紋式填料是目前使用最為廣泛的填料，其是由一片片沿垂直方向疊放在一起的波紋狀填料片組成塊狀填料，由填料塊再組成與塔內形狀吻合的填料盤(填料盤的形狀一般為圓形)，最后將填料盤層疊在塔內。有時也會將填料片直接組裝成填料盤，并由塔的一端送入塔內的指定位置，填料盤的厚度取決于填料片的寬度，一般為100mm-300mm。在小直徑或其它特殊材料的塔里，有時填料盤的厚度也會有所不同。

圖1為一種常用的已有技術填料片結構示意圖。如圖1所示，這種填料片4呈波紋狀，所以又稱為波紋板填料片，并且表面形成有多個開孔5，波紋傾角一般為30°和45°。波紋板作為填料的顯著優勢在于其能夠提供較大的比表面積，較低的阻力，較大的處理能力。這種填料片存在下列問題：一、填料片表面開孔是為了最大限度地得到水平方向的氣相橫向混合，以改善在同一水平面上的氣相濃度不均勻。另一作用，可使部分液體由上面穿過開孔5流向背面，但較高的開孔率會導致傳質面積減少，因此開孔率受到制約。一般情況下開孔率控制在5-12％之間，否則會影響效率。二、波紋截面形狀一般為三角形，波紋的長度是沿著某一確定的角度從填料片的一端延伸到另一端，液滴落在波紋填料片表面上時，會沿上表面順流而下，很難穿過表面上的開孔5流向背面，波紋的背面就很難被潤濕，只有在液相粘度較低，而表面持液量較大的情況下，才有可能在部分開孔5位置上實現。這樣填料表面就不能被充分利用。三、傾斜的波紋通道，開孔率較低的波紋板面，給上升氣體造成較大的阻力，直接影響填料塔能耗和處理量等技術指標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠極大地改善氣液傳質能力，大大降低氣相阻力，并且具有最充分的傳質表面的由多個凸起填料片組成的填料。

為了達到上述目的，本發明提供的由多個凸起填料片組成的填料是由沿垂直方向設置的多片填料片疊放在一起而構成，所述的填料片是在其長方形板片的正反兩面交錯彎出而形成多個兩側具有切口MN，OP的凸起，或在板片的單面上相隔距離形成多個兩側具有切口MN，OP的凸起，其中凸起是由區域MNPO構成，而區域MNPO則是由在板片上形成的兩兩對應的切口MN，OP以及兩切口MN，OP上對應兩端之間的連線MO和NP所圍成的面積構成。

所述的切口MN，OP為直線、弧線、折線和齒形線中的任一種。

切口MN、OP可以形成對稱或非對稱，兩切口可以為不同曲線。

所述的切口MN，OP兩端之間的連線MNOP向外運動的軌跡為一平面，該平面的法線U、V與平行于短邊AB的直線YZ和ST之間的夾角分別為α和β，并且α和β的角度大于0度同時小于90°；當切口MN，OP平行時，α＝β；當切口MN，OP不平行時，α≠β。

所述的切口MN，OP兩端之間的連線MN、OP向外運動的軌跡所形成的平面形狀為三角形、半圓形、半橢圓形、梯形、矩形或圓臺形。

所述的板片單面或正反兩面上形成的多個凸起排成多排，并且相鄰兩排凸起之間的位置彼此錯開或對齊。

所述的多個凸起的形狀在板片單面或正反兩面上呈對稱或非對稱設置。

所述的多片填料片之間呈平行排列，相鄰填料片上相接觸的凸起呈交叉方式排布。

本發明提供的由多個凸起填料片組成的填料與已有技術相比具有下列優點：1、由于填料片上上下交錯形成的凸起兩側切口貫通，因此大大提高了氣相橫混的能力。2、液流在流動過程中很容易流到填料片的背面，所以填料表面能夠得到充分潤濕。由于填料片表面不開孔，不會損失傳質面積。3、由于凸起的不連續性，改善了傳質的效果，液相在填料表面會得到不斷地更新，更有利于傳質過程的進行。4、上下交錯排布的凸起給氣相造成的阻力最小，可提高氣體通過能力，降低氣相通過阻力，因此填料塔的效率、能耗和處理量三項技術指標都會大幅度的提高。

附圖說明