专利名称：丝网波纹填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传质与传热元件，主要是塔用高效丝网波纹填料。
背景技术：
在化工、石油、轻工、冶金等工业生产中使用的传质设备，主要有填料塔与板式塔两大类，填料塔的关键传质元件是填料，丝网波纹填料是广泛使用的一种填料，一般由单层丝网截制成所需尺寸，按顺序排列，用扎卷带扎紧成规整填料，为提高丝网波纹填料的传质效率，通常在丝网上压制有波纹线使每片丝网能够相互支撑起来，以提高比表面积，但是由于丝网表面湿润性不够，直接影响液体在填料表面的成膜性能，因此即使填料本身提供了足够的比表面积，由于有效的湿润面积少，形成的有效传质液膜少，其传质效率也会大大受到影响。此外，一般丝网上的波纹线为直线，液体直接沿直线下流，在丝网上停留时间短，不利于浸润成膜，所以一般波纹丝网规整填料的传质效率在每米填料相当于1-3块理论板。
发明内容
本发明提出一种高效丝网波纹填料，该填料提高了丝网波纹填料的湿润性，增加了有效传质面积，从而提高了传质分离效率。
主要技术方案本发明主要结构为由两层以上丝网叠压成具有层隙结构的丝网片，丝网片整体压制成波纹片状，由多层丝网片叠放构成多层丝网波纹填料。由于层间隙很小，层隙与丝网孔空隙可以相互作用，使液体在丝网表面形成了更多的液膜，增加了丝网的湿润程度。
上述的波纹状丝网片上排列凸起的波纹棱线为具有多道折弯的折线。
波纹丝网片的波峰高度在1.5-6.3(mm)之间。
上述丝网网丝直径5微米～10毫米，上述丝网网丝断面为矩形、菱形等几何形状的扁丝。
本发明的效果由于单个丝网片的丝网层数增加，形成很小的层间隙，使网间层隙与网孔空隙相互作用，将液体“留在”丝网层上，在整个填料床层中，大大增加了丝网的湿润程度，使液体在丝网表面形成了更多的液膜。液体沿丝网层折线波纹线往下流动，在折线处流动方向发生变化，增加了液体流动的湍动程度，也提高了液膜表面更新率。当气体通过时，气体与液体在液膜表面上发生汽液传质，增大了气液传质机会，明显提高了填料的分离效率，分离效率达到每米填料相当于5-25块理论板。
图1是本发明双层隙结构波纹丝网片立体结构示意图。
图2是本发明多层隙结构波纹丝网片立体结构示意图。
图3是本发明多层隙结构丝网片制成散堆填料的立体结构示意图。
图4是本发明双层隙结构丝网片制成散堆填料的立体结构示意图。
图5是本发明波纹丝网片上折线式波纹结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的一种实施方式是做成规整丝网波纹填料，将双层或多层丝网叠放在一起压制成具有层隙结构的丝网片，丝网片整体压制成波纹片状丝网片，丝网片上的波纹棱线可以压制成排列凸起直线，更好的方式是压制成具有多道折弯的折线，这样液体沿折线波纹线下流时，受到反复多次扰动，提高液体的湍动程度和液膜的表面更新率，进而提高填料的分离效率。将波纹丝网片截成需要的尺寸，按所需顺序多片排列，用扎卷带扎制成规整填料，放置在填料塔内；丝网片上波纹波峰高度在1.5-6.3(mm)之间，相邻的丝网片之间波峰平行或相错排放。填料的材质可以是金属的，也可以是塑料的。由于丝网片中有层隙，网间空隙与网孔空隙相互作用，将液体“留在”丝网层上，液体沿丝网层顺丝网片上的折线波纹线往下流动，大大增加了丝网的湿润程度，使液体在丝网表面形成了更多的液膜，在整个填料床层中，当气体通过时，气体与液体在液膜表面上发生汽液传质。即增大了气液传质机会，因而填料的分离效率更高。这样使物料得以充分分离，即提高了产品纯度，降低了残液中塔顶产品含量和原料消耗，降低了回流比，节省了能量和提高了生产能力。
如图4所示，本发明的另一种实施方式是做成散堆填料，将双层或多层丝网叠放在一起压制成具有层隙结构的丝网片，将丝网片卷制成环状，按需要的尺寸截成O形环状散堆填料，放置在塔内填料层上。
为了提高丝网片网孔孔隙的湿润性，丝网网丝采取断面为矩形、菱形等几何形状的扁丝，或事先对丝网的网丝表面进行粗糙处理。
实施例1吸收塔直径800mm，装有有本发明三层金属波纹丝网片顺序排列扎卷成的规整填料，丝网片上波纹棱线为折线(见图5)，相邻的波纹片丝网片之间波峰折线反方向交错排放，填料的波峰高度4.0mm，填料的比表面积800m2/m3，填料有效高度10m，填料表面经过用硝酸、硫酸混合物粗糙处理，将进口时醋酸甲酯含量4-6％，经过清水吸收，降至排放时的0.01％以下。所得填料分离效率在15-20块理论板/m。
实施例2甲醇一水精馏分离，塔直径2000mm，采用15m填料，填料为本发明双层金属波纹丝网片组成的规整填料，波峰高度6.3mm，填料比表面积500m2/m3，填料用实施实例1所说的方法进行表面粗糙处理，填料的波纹线为如图5所示的折线形状，填料提供的分离指标约为6-8块理论板/m，甲醇分离指标进料甲醇组成35％，其余为水。塔顶得到组成99.9％，塔底得到组成0.001％，本实施例如果用普通单层丝网填料分离，填料提供的分离指标约为3-4块理论板/m，甲醇分离指标进料甲醇组成35％，其余为水。塔顶得到组成98.0％，塔底得到组成0.05％，对比可见本发明具有显著效果。
实施实例3由本发明4层金属丝网压制成具有多层隙的丝网片，将压制好的丝网片卷曲、截制成金属θ环，直径5mm，长度5mm，放置于精馏塔中，精馏塔直径100mm，填料高度1m。用此塔对乙醇一水物系进行精馏分离，得到的指标是塔顶乙醇92％(重量百分数)，塔底乙醇0.005％(重量百分数)。可以提供25块理论板/米填料的分离效果。
权利要求
1.一种丝网波纹填料，由多层丝网组成，丝网压制呈波纹片状，其特征在于，由两层以上丝网叠压成具有层隙结构的丝网片，丝网片压制成整体波纹片状，由多层丝网片叠放构成多层丝网波纹填料。
2.根据权利要求1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网片上的波纹棱线为折线。
3.根据权利要求2所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网片上的波纹棱线为具有多道折弯的折线。
4.根据权利要求1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网片上波纹波峰高度在1.5-6.3mm之间。
5.根据权利要求1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网的网丝直径在5微米～10毫米。
6.根据权利要求1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网网丝断面为矩形、菱形或扁丝。
7.根据权利要求1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网的网丝表面为处理后的粗糙表面。
8.按照权利1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网片为金属薄板或塑料薄板压制而成。
9.根据权利要求1所述的丝网波纹填料，其特征在于，丝网片单片卷曲成筒状，截制成散堆丝网波纹填料。
全文摘要
本发明涉及一种丝网波纹填料，该填料由两层或两层以上丝网叠压成具有层隙结构的丝网片，丝网片整体压制成波纹片状，由多层丝网片叠放构成多层丝网波纹填料，丝网片上的波纹棱线为折线，由于丝网片层间隙很小，使得层隙与丝网孔空隙相互作用，使液体在丝网表面形成了更多的液膜，提高了丝网的湿润程度，增加了有效传质面积，液体沿丝网层折线波纹线往下流动，在折线处流动方向发生变化，增加了液体流动的湍动程度，也提高了液膜表面更新率，从而显著提高了传质分离效率。
文档编号B01J19/32GK1751782SQ20041008005
公开日2006年3月29日 申请日期2004年9月24日 优先权日2004年9月24日
发明者李群生 申请人:北京化工大学