专利名称：驼峰筛板规整塔填料的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驼峰筛板规整塔填料，属化学工程传质分离过程的机械设备领域。
填料塔是石油炼制、化学工业、医药环保等领域常用的传质设备，广泛应用于精馏、吸收、萃取等单元操作中。塔内构件及填料的性能对塔设备的技术指标具有决定性的影响。填料也是一种量大面广的产品，具有重大的经济效益，因而世界上许多国家都对填料的结构和性能开展了深入的研究，开发了种类繁多的塔填料，但按其结构可分为颗粒填料和规整填料两大类。颗粒填料是一种具有一定几何形状尺寸的颗粒体，而规整填料则是由多个相同几何形状单元体构成，并以整砌的方式装填在塔内。由于规整填料具有结构简单、性能优异，安装维护方便而应用广泛。
规整填料的型号和种类很多，典型代表是瑞士苏尔寿(Sulger)公司开发的墨拉帕克(Mellapak)填料，其结构如图1所示。它是由彼此平行、垂直排列的波纹状丝网或板条片组成的一种盘状规整填料，每盘填料的高度约为40-200毫米，波纹方向与塔轴的倾斜角为30°或45°，相邻两片波纹方向相反，在波纹片上隔一定距离开有小孔，填料盘直径比塔径小几毫米，紧密地装满塔截面。该填料在气-液传质的减压精馏操作中具有压降小、通量大、效率高等优点，但在常压或高压及液相负荷大的操作中，其压降明显增大，通量显著减小。在使用该填料时还必须安装液体再分布器，而液体再分布器的结构复杂，在塔内占据的空间大，安装、检修均不方便。针对该填料的这些缺点，为提高在液相负荷大和液-液接触时的传质效率，必须开发性能更加优异的新型高效填料。
本实用新型的目的是设计一种驼峰筛板规整塔填料，改进已有技术中规整填料的结构，以使填料的空隙率大、压降低，液滴分散度好，传质效率高。
本实用新型设计的驼峰筛板规整塔填料，由4-6块驼峰筛板规则堆积而成，相邻两块筛板开孔位置错开，且成90°角排列，填料的高度为60-300mm。筛板为驼峰状，峰顶、峰谷和坡面上排列有孔径为8-20mm的孔，孔间距为16-40mm，峰角为60-90°，峰谷到峰顶的高度为10-30mm。
本实用新型由于把水平筛板冲成驼峰型筛板，不仅大大增加了筛板的强度，可以采用小于1毫米的钢板来加工，而且有意地将筛孔排列在峰顶和峰谷。在一般情况下，重相(液相)有向波谷积存的倾向，而轻相(气相)则倾向于从波峰穿过，这样在塔内逆流流动的轻相从峰顶的筛孔中上升，重相则通过峰谷的筛孔下降，坡面上的孔则起着调节液位的自分布作用。气液或液液两相在每块塔板上以逆流膜式接触传质，这样不仅提高了传质效率，而且也保证了全塔的流动阻力小、压降低、通量大。两相在每块塔板上的流动机理如图4所示。图中的Ⅰ表示重相或连续相，Ⅱ表示轻相或分散相，两相分别以V1、V2的速度通过筛孔，由于分散相的过孔速度V1比其空塔速度V3大得多，所以在通过筛孔时，分散相能被筛孔切割、分散得很均匀，从而增大了单位体积内的传质表面积，大大提高了全塔的传质效率。由于该填料的自分布性能好，能促进气液和液液的均匀分布，因此采用这种填料时无需再安装液体分布器，从而大大节省了投资和有效地利用塔内空间，减小了设备的外形尺寸。
图1是已有技术结构示意图。
图2是本实用新型结构示意图。
图3是规整填料中单块筛板的结构示意图。
图4是驼峰筛板规整填料中两相流动机理图。
以下结合附图，详细介绍本实用新型的内容。
图1所示为已有技术中盘状规整填料的结构示意图。图2为本实用新型设计的驼峰筛板规整塔填料结构示意图，图2和图3中，1是填料的最上层筛板，2是峰顶，3是坡面上的孔，4是峰谷，5是峰顶上的孔。
如图2所示，每盘填料由4-6块筛板1规则堆积而成，相邻两块筛板，开孔位置错开，且成90°排列，一层层的筛板构成规整排列的填料。整个填料盘的高度为60-300毫米，填料盘的直径根据塔径而定，比塔径略小，以使其紧密地装填在塔内。每块驼峰形筛板的结构如图3所示，在驼峰的峰顶2上开有圆孔5，圆孔的直径为8-20mm，孔间距为16-40mm，坡面上开有圆孔3，圆孔的直径为8-20mm，孔间距16-40mm，驼峰的峰谷4上也开有圆孔，与圆孔5相同，但图中未画出。相邻两坡面的夹角即峰角为60-90°，峰顶2到峰谷4的高度为10-30mm。驼峰形筛板可由板片冲压而成。
下面介绍本实用新型的实施例实施例1、直径为100mm的规整塔填料，每块筛板从峰谷到峰顶的高度为16mm，每盘填料的高度为64毫米，筛孔3、5的直径为10mm，孔间距为20mm，峰角为80°。
实施例2、直径为150mm的规整塔填料，每块筛板从峰谷到峰顶的高度为20mm，每盘填料的高度为80毫米，筛孔的直径为12mm，孔间距为24mm，峰角为85°。
实施例3、直径为300mm的规整塔填料，每块筛板从峰谷到峰顶的高度为24mm，每盘填料的高度为96毫米，筛孔的直径为15mm，孔间距为30mm，峰角为80°。
本实用新型设计的驼峰筛板规整塔填料具有结构简单、机械强度高、空隙率大、比表面积大等特点，由它装填的规整填衬塔具有处理能力大，压降低，传质效率高等优良性能，与现有的筛板萃取塔或规整填料萃取塔相比，传质效率可提高20-40％，处理提高15-25％，尤其适合于萃取分离操作的液液传质过程，也可用于精馏、吸收、反应等气液传质过程。
权利要求1.一种驼峰筛板规整塔填料，其特征在于该填料由4-6块驼峰筛板规则堆积而成，相邻两块筛板开孔位置错开，且成90°角排列，填料的高度为60-300mm；所述的筛板为驼峰状，峰顶、峰谷和坡面上排列有孔径为8-20mm的孔，孔间距为16-40mm，峰角为60-90°，峰谷到峰顶的高度为10-30mm。
专利摘要本实用新型涉及一种驼峰筛板规整塔填料,由4—6块驼峰筛板组成,填料的高度为60—300mm;每块筛板为驼峰状,峰顶、峰谷和坡面上排列有孔径为8—20mm的孔,孔间距为16—40mm,峰角为60—90°,峰谷到峰顶的高度为10—30mm。本规整填料塔具有结构简单、机械强度高、空隙率大、比表面积大等特点,传质效率提高20—40%,处理能力提高15—25%,可用于萃取分离操作的液液传质过程和精馏、吸收、反应等气液传质过程。
文档编号B01J19/32GK2329430SQ9820204
公开日1999年7月21日 申请日期1998年3月6日 优先权日1998年3月6日
发明者朱慎林, 张宝清, 秦福建 申请人:清华大学, 上海顺发炼化设备厂