[發(fā)明專利]一種水滴形規(guī)整填料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310540461.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN104607140A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭德強(qiáng);王巖;陳建兵;王璐瑤;孟凡飛;陳新;孟凡忠;姜陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01J19/32
• 分類號(hào): B01J19/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水滴形規(guī)整填料，適用于除塵及氣液兩相傳質(zhì)與反應(yīng)過程，尤其適用于煙氣及工藝尾氣除塵脫硫處理，可廣泛應(yīng)用于石油化工和環(huán)保等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

填料塔作為一種傳統(tǒng)的氣、液傳質(zhì)設(shè)備，近年來有很大發(fā)展，由于填料結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，在很多生產(chǎn)過程中填料塔已代替了傳統(tǒng)的板式塔。目前氣、液傳質(zhì)設(shè)備中的填料塔所采用的填料主要分為散堆填料和規(guī)整填料兩大類。散堆填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散堆填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等。較為典型的散裝填料包括拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)等。但由于散堆填料的堆積密度較大，塔設(shè)備負(fù)荷載重大，氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，阻力大，通量小，易堵塞，使設(shè)備的使用周期縮短。

規(guī)整填料是按一定的幾何形狀排列，整齊堆砌的填料。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。

格柵填料是以條狀單元體經(jīng)一定規(guī)則組合而成的，具有多種結(jié)構(gòu)形式。格柵填料的比表面積較低，主要用于要求壓降小、負(fù)荷大及防堵等場(chǎng)合。在工業(yè)上應(yīng)用的規(guī)整填料絕大部分為波紋填料，它是由許多波紋薄板組成的圓盤狀填料，波紋與塔軸的傾角有30°和45°兩種，組裝時(shí)相鄰兩波紋板反向靠疊。各盤填料垂直裝于塔內(nèi)，相鄰的兩盤填料間交錯(cuò)90°排列。波紋填料的缺點(diǎn)是不適于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價(jià)高。

脈沖填料是由帶縮頸的中空棱柱形個(gè)體，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)整填料。脈沖填料組裝后，會(huì)形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴(kuò)大，氣液兩相通過時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍動(dòng)。在縮頸段，氣速最高，湍動(dòng)劇烈，從而強(qiáng)化傳質(zhì)。在擴(kuò)大段，氣速減到最小，實(shí)現(xiàn)兩相的分離。流道收縮、擴(kuò)大的交替重復(fù)，實(shí)現(xiàn)了“脈沖”傳質(zhì)過程。脈沖填料的特點(diǎn)是處理量大，壓降小，是真空精餾的理想填料。因其優(yōu)良的液體分布性能使放大效應(yīng)減少，故特別適用于大塔徑的場(chǎng)合。?

專利201120285362.1公開了一種規(guī)整波紋填料，主要在規(guī)整波紋填料片相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)邊上，分別設(shè)置有邊孔帶，邊孔帶上設(shè)置有邊孔，當(dāng)帶有邊孔帶的規(guī)整波紋填料片以傾角相反方向疊加形成盤狀填料，該盤狀填料組裝在填料精餾塔內(nèi)形成填料床層時(shí)，進(jìn)入填料精餾塔內(nèi)的氣液流體在層與層間的氣液兩相逆流流動(dòng)過程中，輕質(zhì)氣體可沿邊孔直線向上運(yùn)動(dòng)，重質(zhì)液體沿邊孔直線向下運(yùn)動(dòng)，以此來提高氣液通量，但此結(jié)構(gòu)雖然不易堵塞，但傳質(zhì)效率下降。

專利CN1054018A公開了兩種脈沖波紋填料，一種是帶有波形脈沖單元體的脈沖波紋填料，其特點(diǎn)是：凹凸脈沖單元體連續(xù)而又相同地規(guī)則排列于波紋通道的坡面上。另一種是帶有梭形脈沖單元體的脈沖波紋填料，其特點(diǎn)是梭形脈沖凹單元體間斷地排列于波峰的棱線上，梭形脈沖凸單元體間斷地排列于波谷的棱線上。上述第一種填料在靠近填料波紋表面附近利用凹凸單元體實(shí)現(xiàn)氣液一定程度的收縮擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，但填料的制作過程復(fù)雜，填料強(qiáng)度較差，無法消除填料層界面阻力；第二種填料與普通規(guī)整填料結(jié)構(gòu)基本相同，僅在填料峰、谷處利用局部變形產(chǎn)生氣液的局部湍動(dòng)，對(duì)提高填料效率無實(shí)質(zhì)性作用。

因此，開發(fā)新型的規(guī)整填料結(jié)構(gòu)，解決目前規(guī)整填料在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，對(duì)于提高傳質(zhì)效率具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種水滴形規(guī)整填料。本發(fā)明的一種水滴形規(guī)整填料與現(xiàn)有規(guī)整填料相比，具有傳質(zhì)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、抗結(jié)垢，壓降小，傳質(zhì)反應(yīng)后氣相液沫夾帶少的特點(diǎn)，適用于氣液兩相傳質(zhì)與反應(yīng)過程，尤其適用于煙氣及工藝尾氣除塵脫硫處理，可廣泛應(yīng)用于石油化工和環(huán)保等領(lǐng)域。

本發(fā)明提供了一種水滴形規(guī)整填料，其包括至少一層由若干并聯(lián)的、水平放置的水滴形異形管構(gòu)成的填料區(qū)，所述的若干并聯(lián)、水平放置的水滴形異形管構(gòu)成了多個(gè)具有收集段、喉口和分散段的平行通道。水滴形規(guī)整填料可制成一體或分割成若干塊模塊組合使用。

本發(fā)明的水滴形規(guī)整填料中，所述的水滴形異形管的截面（即端面）為水滴形，其頂部為圓弧形，下部為銳角三角形，形成“上頭大下頭尖”的水滴形。水滴形異形管的頂部為圓弧面，將有利于氣體中含有的粉塵在濕態(tài)下，在自身重力及氣相的吹拂下，通過此滑移界面向下滑落，從而避免發(fā)生通道堵塞現(xiàn)象。

所述的水滴形異形管的兩個(gè)端面可以封閉或不封閉。