專利名稱：萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，屬于化工萃取單元操作過(guò)程用于傳質(zhì)的塔內(nèi)填料的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
廣泛應(yīng)用于工業(yè)液液萃取分離物質(zhì)的設(shè)備分逐級(jí)接觸式(如篩板塔)和微分接觸式(如填料塔)兩種。其中板式萃取塔依靠篩孔使分散相多次分散而后再聚集，液液表面更新，期間進(jìn)行相間傳質(zhì)，板式萃取塔的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使得其在萃取過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用，但是在板式塔中，由于分散相只依靠板孔分散，從而使分散相液滴的表面更新頻率很低，傳質(zhì)推動(dòng)力減小，因而傳質(zhì)效率有限。散堆填料(如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、θ環(huán)等)的出現(xiàn)，將填料應(yīng)用于液液萃取過(guò)程時(shí)，單位體積填料可以提供更多的相間接觸傳質(zhì)面積，使分散相液滴表面不斷更新，提高相間傳質(zhì)推動(dòng)力，從而強(qiáng)化了傳質(zhì)；此外，散堆填料的出現(xiàn)減少了軸向返混，從而也可以提高傳質(zhì)效率。但是目前工業(yè)上應(yīng)用的萃取用散堆填料，大部分為實(shí)體填料，如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)，使得分散相液滴的表面更新頻率仍然不是很高，因而傳質(zhì)效率不是很高。如何通過(guò)提高分散相液滴的表面更新頻率從而顯著提高液液萃取的傳質(zhì)效率是一個(gè)研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，該填料可以顯著提高分散相液滴的表面更新頻率，加強(qiáng)流體界面湍動(dòng)程度，從而提高傳質(zhì)效率。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，其特征在于，該填料是由2～20個(gè)單片波紋板網(wǎng)，并且以相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯(cuò)呈15°～90°構(gòu)成圓柱體狀的填料單體，單體圓柱體填料的直徑為10mm～100mm、高為10mm～100mm。
上述的波紋板網(wǎng)片形成的波紋通道與垂直方向呈25°～70°夾角，波紋峰高為3mm～30mm，網(wǎng)格形狀為平行四邊形或者菱形，波紋板網(wǎng)片上的網(wǎng)格的底為3mm～20mm，網(wǎng)格的高為3mm～20mm。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于第一，由于采用波紋板網(wǎng)，使得分散相液滴處于不斷的表面更新?tīng)顟B(tài)中，使分散相液滴的濃度整體分布均勻，可大大減小了分散相內(nèi)的傳質(zhì)阻力，從而強(qiáng)化了液液兩相間傳質(zhì)；第二，由于采用波紋板網(wǎng)，這種填料的重量堆密度非常小，可以大大減小金屬耗材，節(jié)省材料投資；第三，由于采用波紋板網(wǎng)，這種填料的流動(dòng)阻力非常小，有利于提高處理量。


圖1為本實(shí)用新型的單片波紋板網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為以兩片波紋板網(wǎng)組合成的本實(shí)用新型萃取用圓柱體狀的填料單體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為上波紋板網(wǎng)片，2為下波紋板網(wǎng)片，3為連接點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說(shuō)明該填料具體制作過(guò)程為用1mm厚的不銹鋼板拉成菱形孔的板網(wǎng)，其中菱形孔為底7mm×高5mm；然后將板網(wǎng)壓制成頂角為90度、峰高為6.3mm、波紋傾角為45°的波紋片，如圖1所示；將這樣的波紋板網(wǎng)片制成直徑為48mm的圓盤狀；將直徑為48mm的圓盤狀波紋板網(wǎng)10片用點(diǎn)焊相互連接組成一個(gè)填料單體，其中按相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯(cuò)呈90°進(jìn)行組裝。
將上述制得的單體填料填充在在直徑50mm、填料裝填高度550mm的萃取塔內(nèi)，用于煤油-苯甲酸-水系統(tǒng)進(jìn)行了萃取實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)不同的操作條件進(jìn)行了測(cè)試。在該萃取塔內(nèi)也進(jìn)行了裝有傳統(tǒng)的不銹鋼金屬鮑爾環(huán)填料直徑為10mm×高10mm，在相同的操作條件下進(jìn)行了對(duì)比萃取實(shí)驗(yàn)。本實(shí)用新型填料重量堆密度255Kg/m3，僅為鮑爾環(huán)重量堆密度667Kg/m3的38％，其分離效率卻比鮑爾環(huán)填料的傳質(zhì)效率提高24％～100％。表1為本實(shí)用新型填料參數(shù)。
表1本實(shí)用新型填料參數(shù)
權(quán)利要求1.一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，其特征在于該填料是由2～20個(gè)單片波紋板網(wǎng)，并且以相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯(cuò)呈15°～90°構(gòu)成圓柱體狀的填料單體，單體圓柱體填料的直徑為10mm～100mm、高為10mm～100mm。
2.按權(quán)利要求1所述的萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，其特征在于波紋板網(wǎng)片形成的波紋通道與垂直方向呈25°～70°夾角，波紋峰高為3mm～30mm，網(wǎng)格形狀為平行四邊形或者菱形，波紋板網(wǎng)片上的網(wǎng)格為底為3mm～20mm，網(wǎng)格的高為3mm～20mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，屬于化工萃取單元操作過(guò)程用于傳質(zhì)的塔內(nèi)填料的改進(jìn)。該萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料單體是由2～20個(gè)單片波紋板網(wǎng)，并且以相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯(cuò)呈15°～90°構(gòu)成圓柱體狀的填料單體，單體圓柱體填料的直徑為10mm～100mm、高為10mm～100mm，波紋板網(wǎng)片形成的波紋通道與垂直方向呈25°～70°夾角，波紋峰高為3mm～30mm，網(wǎng)格形狀為平行四邊形或者菱形。多個(gè)填料片之間通過(guò)點(diǎn)焊或者金屬絲連接固定相對(duì)位置。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于該填料的流動(dòng)阻力小，處理量大，易于分散相液滴表面更新，傳質(zhì)效率高，與傳統(tǒng)的散堆填料相比，材料消耗量低，節(jié)省投資。
文檔編號(hào)B01D11/04GK2897417SQ20062002591
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者吳少敏, 劉國(guó)標(biāo) 申請(qǐng)人:天津大學(xué)