[發明專利]具有呈不對稱的拱形或波浪形形狀的條狀件的填料材料

在審

• 申請號: 201980060686.4
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN112703052A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 維爾納·蓋佩爾;克里斯蒂安·蓋佩爾;克里斯蒂安·梅林格;卡琳·霍夫曼
• 申請（專利權）人: RVT處理設備股份有限公司
• 主分類號: B01J19/30
• 分類號: B01J19/30
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;曹桓

本發明涉及一種填料材料，特別是用于材料和/或熱交換塔的填料材料，至少一種氣體流和/或至少一種液體流流動通過該填料材料，該填料材料包括向內和/或向外彎曲的多個相鄰的條狀件，其中，每個條狀件在相鄰的條狀件的至少一個端部處連接至相鄰的條狀件。本發明的目的是提供相對于現有技術的改進的填料材料。根據本發明，該目的通過以下方式實現：條狀件中的至少一個條狀件具有不規則形狀。

技術領域

本專利申請涉及填料元件，特別是用于質量交換塔和/或熱交換塔的填料元件，至少一種氣體和/或至少一種液體流流動通過該填料元件，該填料元件包括彼此并排布置并且向內和/或向外彎曲的多個條狀件，其中每個條狀件在條狀件的至少一個端部處連接至相鄰的一個或多個條狀件。

背景技術

這種填料元件已經已知很長時間，并且被例如應用于塔或化學反應器中的質量傳遞和/或熱傳遞過程。例如，還稱為堆積的填料元件的這些無規則的填料元件被應用于氣-液接觸器具或液-液接觸器具中，以在通常為液體流的向下流動的流體與通常為氣體流或蒸汽流或其他液體流的向上上升的流體之間形成質量傳遞表面。

無規則的填料元件被應用于多個化學方法和處理過程中，例如應用在精餾、吸收、解吸中，并且應用于在加工工業中的熱傳遞，該加工工業即例如，在化學、石油化學中、在冶煉領域中和在環境工程中。各個填料元件具有特定幾何形狀，并設計成在預定的質量傳遞面積的情況下實現最大的分離性能。

通常將無規則的填料元件作為散裝材料填充到塔或反應器中，使得形成無規則填料元件層(bed)。因此，各個填料元件還應具有較高的質量傳遞效率和良好的液壓性能，即使在不同的取向上也是如此。通常，比表面積的增加將導致質量傳遞效率的增加。然而，比表面積的增加還將導致塔內壓力損失的不希望的增加。壓力損失的過高增加將最終導致塔的溢流，其中液體將被夾帶在氣體流中。因此，必須絕對地避免壓力損失過高。

無規則的填料元件的多種形狀和材料是已知的。例如，WO 2008/067031 A2示出了具有兩個長形的、間隔開的、彎曲的側部部分的鞍形填料元件，所述側部部分限定所述側部部分之間的彎曲的縱向軸線。在側部部分之間并連接至所述側部部分，形成對填料元件的內部容積進行限定的彎曲的內部肋和外部肋。在彎曲的內部肋與外部肋之間，形成有至少一個下部肋并且至少一個下部肋布置在填料元件的內部容積內。該內部肋可以具有兩個頂點并且被分成兩個部段。肋分別是基本上以正弦曲線的形式彎曲的或體現為正弦波形的一部分。

這種填料元件的缺點是，沿著填料元件的彎曲的縱向軸線看，各個肋至少部分地疊置。因此，在該方向上，填料元件具有非常大的敞開的橫截面，這可能導致比如形成液體導管的缺點，并因此導致分離性能受損。

發明內容

因此，構成本發明的基礎的目的是提供填料元件，該填料元件進一步改進現有技術中已知的填料元件。特別地，填料元件有助于改進的分離性能、較低的壓力損失和較高的液壓能力。

為此，本發明提供了條狀件中的至少一個條狀件具有不規則形狀，其中，條狀件中的至少一個條狀件垂直于填料元件的縱向軸線彎曲為呈拱形或波浪形形狀，并且至少一個條狀件包括該至少一個條狀件的斜率方向的至少兩次變化，即條狀件的拱形形狀使得斜率至少兩次改變斜率的數字符號，并且條狀件的拱形形狀是不對稱的，使得條狀件本身不具有任何對稱性。

由于條狀件為帶狀的條狀件，因此下面條狀件的形狀將描述為垂直于填料元件的縱向軸線。在該視圖中，條狀件的形狀可以通過平面中的彎曲形狀來描述，該平面垂直于填料元件的縱向軸線延伸。就不規則形狀而言，不規則形狀是指該條狀件的形狀高度偏離于正弦波形狀，并且不具有任何周期性重復出現的元件。由于至少一個條狀件的不規則形狀，整個填料的不規則或無規則結構分別被占據在每個單獨的填料元件中，該不規則或無規則結構當將填料元件傾倒到用于填料的設備中時形成。這導致待填充的容積的更均勻的覆蓋率，從而導致流動通過設備的流體更好的分布。由此，實現完全改進的分離性能。方向的改變可以連續地或不連續地實現。這可以實現垂直于縱向方向的橫截面的期望的中斷。如果多個條狀件各自設置有不同的不對稱的拱形，則甚至可以增強該效果。