專利名稱：駝峰篩板規(guī)整塔填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種駝峰篩板規(guī)整塔填料，屬化學(xué)工程傳質(zhì)分離過(guò)程的機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。
填料塔是石油煉制、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥環(huán)保等領(lǐng)域常用的傳質(zhì)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于精餾、吸收、萃取等單元操作中。塔內(nèi)構(gòu)件及填料的性能對(duì)塔設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)具有決定性的影響。填料也是一種量大面廣的產(chǎn)品，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益，因而世界上許多國(guó)家都對(duì)填料的結(jié)構(gòu)和性能開展了深入的研究，開發(fā)了種類繁多的塔填料，但按其結(jié)構(gòu)可分為顆粒填料和規(guī)整填料兩大類。顆粒填料是一種具有一定幾何形狀尺寸的顆粒體，而規(guī)整填料則是由多個(gè)相同幾何形狀單元體構(gòu)成，并以整砌的方式裝填在塔內(nèi)。由于規(guī)整填料具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異，安裝維護(hù)方便而應(yīng)用廣泛。
規(guī)整填料的型號(hào)和種類很多，典型代表是瑞士蘇爾壽(Sulger)公司開發(fā)的墨拉帕克(Mellapak)填料，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是由彼此平行、垂直排列的波紋狀絲網(wǎng)或板條片組成的一種盤狀規(guī)整填料，每盤填料的高度約為40-200毫米，波紋方向與塔軸的傾斜角為30°或45°，相鄰兩片波紋方向相反，在波紋片上隔一定距離開有小孔，填料盤直徑比塔徑小幾毫米，緊密地裝滿塔截面。該填料在氣-液傳質(zhì)的減壓精餾操作中具有壓降小、通量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但在常壓或高壓及液相負(fù)荷大的操作中，其壓降明顯增大，通量顯著減小。在使用該填料時(shí)還必須安裝液體再分布器，而液體再分布器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在塔內(nèi)占據(jù)的空間大，安裝、檢修均不方便。針對(duì)該填料的這些缺點(diǎn)，為提高在液相負(fù)荷大和液-液接觸時(shí)的傳質(zhì)效率，必須開發(fā)性能更加優(yōu)異的新型高效填料。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種駝峰篩板規(guī)整塔填料，改進(jìn)已有技術(shù)中規(guī)整填料的結(jié)構(gòu)，以使填料的空隙率大、壓降低，液滴分散度好，傳質(zhì)效率高。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的駝峰篩板規(guī)整塔填料，由4-6塊駝峰篩板規(guī)則堆積而成，相鄰兩塊篩板開孔位置錯(cuò)開，且成90°角排列，填料的高度為60-300mm。篩板為駝峰狀，峰頂、峰谷和坡面上排列有孔徑為8-20mm的孔，孔間距為16-40mm，峰角為60-90°，峰谷到峰頂?shù)母叨葹?0-30mm。
本實(shí)用新型由于把水平篩板沖成駝峰型篩板，不僅大大增加了篩板的強(qiáng)度，可以采用小于1毫米的鋼板來(lái)加工，而且有意地將篩孔排列在峰頂和峰谷。在一般情況下，重相(液相)有向波谷積存的傾向，而輕相(氣相)則傾向于從波峰穿過(guò)，這樣在塔內(nèi)逆流流動(dòng)的輕相從峰頂?shù)暮Y孔中上升，重相則通過(guò)峰谷的篩孔下降，坡面上的孔則起著調(diào)節(jié)液位的自分布作用。氣液或液液兩相在每塊塔板上以逆流膜式接觸傳質(zhì)，這樣不僅提高了傳質(zhì)效率，而且也保證了全塔的流動(dòng)阻力小、壓降低、通量大。兩相在每塊塔板上的流動(dòng)機(jī)理如圖4所示。圖中的Ⅰ表示重相或連續(xù)相，Ⅱ表示輕相或分散相，兩相分別以V1、V2的速度通過(guò)篩孔，由于分散相的過(guò)孔速度V1比其空塔速度V3大得多，所以在通過(guò)篩孔時(shí)，分散相能被篩孔切割、分散得很均勻，從而增大了單位體積內(nèi)的傳質(zhì)表面積，大大提高了全塔的傳質(zhì)效率。由于該填料的自分布性能好，能促進(jìn)氣液和液液的均勻分布，因此采用這種填料時(shí)無(wú)需再安裝液體分布器，從而大大節(jié)省了投資和有效地利用塔內(nèi)空間，減小了設(shè)備的外形尺寸。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是規(guī)整填料中單塊篩板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是駝峰篩板規(guī)整填料中兩相流動(dòng)機(jī)理圖。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的內(nèi)容。
圖1所示為已有技術(shù)中盤狀規(guī)整填料的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的駝峰篩板規(guī)整塔填料結(jié)構(gòu)示意圖，圖2和圖3中，1是填料的最上層篩板，2是峰頂，3是坡面上的孔，4是峰谷，5是峰頂上的孔。
如圖2所示，每盤填料由4-6塊篩板1規(guī)則堆積而成，相鄰兩塊篩板，開孔位置錯(cuò)開，且成90°排列，一層層的篩板構(gòu)成規(guī)整排列的填料。整個(gè)填料盤的高度為60-300毫米，填料盤的直徑根據(jù)塔徑而定，比塔徑略小，以使其緊密地裝填在塔內(nèi)。每塊駝峰形篩板的結(jié)構(gòu)如圖3所示，在駝峰的峰頂2上開有圓孔5，圓孔的直徑為8-20mm，孔間距為16-40mm，坡面上開有圓孔3，圓孔的直徑為8-20mm，孔間距16-40mm，駝峰的峰谷4上也開有圓孔，與圓孔5相同，但圖中未畫出。相鄰兩坡面的夾角即峰角為60-90°，峰頂2到峰谷4的高度為10-30mm。駝峰形篩板可由板片沖壓而成。
下面介紹本實(shí)用新型的實(shí)施例實(shí)施例1、直徑為100mm的規(guī)整塔填料，每塊篩板從峰谷到峰頂?shù)母叨葹?6mm，每盤填料的高度為64毫米，篩孔3、5的直徑為10mm，孔間距為20mm，峰角為80°。
實(shí)施例2、直徑為150mm的規(guī)整塔填料，每塊篩板從峰谷到峰頂?shù)母叨葹?0mm，每盤填料的高度為80毫米，篩孔的直徑為12mm，孔間距為24mm，峰角為85°。
實(shí)施例3、直徑為300mm的規(guī)整塔填料，每塊篩板從峰谷到峰頂?shù)母叨葹?4mm，每盤填料的高度為96毫米，篩孔的直徑為15mm，孔間距為30mm，峰角為80°。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的駝峰篩板規(guī)整塔填料具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度高、空隙率大、比表面積大等特點(diǎn)，由它裝填的規(guī)整填襯塔具有處理能力大，壓降低，傳質(zhì)效率高等優(yōu)良性能，與現(xiàn)有的篩板萃取塔或規(guī)整填料萃取塔相比，傳質(zhì)效率可提高20-40％，處理提高15-25％，尤其適合于萃取分離操作的液液傳質(zhì)過(guò)程，也可用于精餾、吸收、反應(yīng)等氣液傳質(zhì)過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種駝峰篩板規(guī)整塔填料，其特征在于該填料由4-6塊駝峰篩板規(guī)則堆積而成，相鄰兩塊篩板開孔位置錯(cuò)開，且成90°角排列，填料的高度為60-300mm；所述的篩板為駝峰狀，峰頂、峰谷和坡面上排列有孔徑為8-20mm的孔，孔間距為16-40mm，峰角為60-90°，峰谷到峰頂?shù)母叨葹?0-30mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種駝峰篩板規(guī)整塔填料,由4—6塊駝峰篩板組成,填料的高度為60—300mm;每塊篩板為駝峰狀,峰頂、峰谷和坡面上排列有孔徑為8—20mm的孔,孔間距為16—40mm,峰角為60—90°,峰谷到峰頂?shù)母叨葹?0—30mm。本規(guī)整填料塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度高、空隙率大、比表面積大等特點(diǎn),傳質(zhì)效率提高20—40%,處理能力提高15—25%,可用于萃取分離操作的液液傳質(zhì)過(guò)程和精餾、吸收、反應(yīng)等氣液傳質(zhì)過(guò)程。
文檔編號(hào)B01J19/32GK2329430SQ9820204
公開日1999年7月21日 申請(qǐng)日期1998年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月6日
發(fā)明者朱慎林, 張寶清, 秦福建 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 上海順發(fā)煉化設(shè)備廠