專利名稱：一種由多個(gè)凸起填料片組成的填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工設(shè)備，適用于分離過程工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種由多個(gè)凸起構(gòu)成的填料片組成的填料。
背景技術(shù)：
分離工程是化學(xué)工業(yè)的重要工業(yè)過程，氣液傳質(zhì)設(shè)備是分離過程中最重要的組成部分。氣液傳質(zhì)設(shè)備在石油化工工業(yè)裝置的投資總量占據(jù)80%的比重，而在其它工業(yè)領(lǐng)域中所占據(jù)的固定設(shè)備投資中幾乎占50%以上，所以一直以來人們對(duì)氣液傳質(zhì)設(shè)備的利用和研究極其重視。氣液傳質(zhì)設(shè)備一般分為兩大類一類為板式塔，一類為填料塔。填料塔的設(shè)備特征與板式塔有著完全不同的形式。近年來填料塔技術(shù)在不斷發(fā)展，填料是影響填料塔技術(shù)指標(biāo)的主要因素。以板波紋填料為代表的規(guī)整填料對(duì)推動(dòng)填料塔技術(shù)的發(fā)展起到了重要的作用。板波紋式填料是目前使用最為廣泛的填料，其是由一片片沿垂直方向疊放在一起的波紋狀填料片組成塊狀填料，由填料塊再組成與塔內(nèi)形狀吻合的填料盤(填料盤的形狀一般為圓形)，最后將填料盤層疊在塔內(nèi)。有時(shí)也會(huì)將填料片直接組裝成填料盤，并由塔的一端送入塔內(nèi)的指定位置，填料盤的厚度取決于填料片的寬度，一般為100mm-300mm。在小直徑或其它特殊材料的塔里，有時(shí)填料盤的厚度也會(huì)有所不同。圖1為一種常用的已有技術(shù)填料片結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，這種填料片4呈波紋狀，所以又稱為波紋板填料片，并且表面形成有多個(gè)開孔5，波紋傾角一般為30°和45°。 波紋板作為填料的顯著優(yōu)勢(shì)在于其能夠提供較大的比表面積，較低的阻力，較大的處理能力。這種填料片存在下列問題一、填料片表面開孔是為了最大限度地得到水平方向的氣相橫向混合，以改善在同一水平面上的氣相濃度不均勻。另一作用，可使部分液體由上面穿過開孔5流向背面，但較高的開孔率會(huì)導(dǎo)致傳質(zhì)面積減少，因此開孔率受到制約。一般情況下開孔率控制在5-12%之間，否則會(huì)影響效率。二、波紋截面形狀一般為三角形，波紋的長(zhǎng)度是沿著某一確定的角度從填料片的一端延伸到另一端，液滴落在波紋填料片表面上時(shí)，會(huì)沿上表面順流而下，很難穿過表面上的開孔5流向背面，波紋的背面就很難被潤(rùn)濕，只有在液相粘度較低，而表面持液量較大的情況下，才有可能在部分開孔5位置上實(shí)現(xiàn)。這樣填料表面就不能被充分利用。三、傾斜的波紋通道，開孔率較低的波紋板面，給上升氣體造成較大的阻力，直接影響填料塔能耗和處理量等技術(shù)指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠極大地改善氣液傳質(zhì)能力，大大降低氣相阻力， 并且具有最充分的傳質(zhì)表面的由多個(gè)凸起填料片組成的填料。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料是由沿垂直方向設(shè)置的多片填料片疊放在一起而構(gòu)成，所述的填料片是在其長(zhǎng)方形板片的正反兩面交錯(cuò)彎出而形成多個(gè)兩側(cè)具有切口 MN，OP的凸起，或在板片的單面上相隔距離形成多個(gè)兩側(cè)具有切口 MN，OP的凸起，其中凸起是由區(qū)域MNPO構(gòu)成，而區(qū)域MNPO則是由在板片上形成的兩兩對(duì)應(yīng)的切口麗，OP以及兩切口麗，OP上對(duì)應(yīng)兩端之間的連線MO和NP所圍成的面積構(gòu)成。所述的切口麗，OP為直線、弧線、折線和齒形線中的任一種。切口麗、OP可以形成對(duì)稱或非對(duì)稱，兩切口可以為不同曲線。所述的切口麗，OP兩端之間的連線MNOP向外運(yùn)動(dòng)的軌跡為一平面，該平面的法線 U、V與平行于短邊AB的直線H和ST之間的夾角分別為α和β，并且α和β的角度大于0度同時(shí)小于90° ；當(dāng)切口 MN，OP平行時(shí)，α = β ；當(dāng)切口 MN，OP不平行時(shí)，α乒β。所述的切口麗，OP兩端之間的連線麗、OP向外運(yùn)動(dòng)的軌跡所形成的平面形狀為三角形、半圓形、半橢圓形、梯形、矩形或圓臺(tái)形。所述的板片單面或正反兩面上形成的多個(gè)凸起排成多排，并且相鄰兩排凸起之間的位置彼此錯(cuò)開或?qū)R。所述的多個(gè)凸起的形狀在板片單面或正反兩面上呈對(duì)稱或非對(duì)稱設(shè)置。所述的多片填料片之間呈平行排列，相鄰填料片上相接觸的凸起呈交叉方式排布。本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料與已有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、由于填料片上上下交錯(cuò)形成的凸起兩側(cè)切口貫通，因此大大提高了氣相橫混的能力。2、液流在流動(dòng)過程中很容易流到填料片的背面，所以填料表面能夠得到充分潤(rùn)濕。由于填料片表面不開孔，不會(huì)損失傳質(zhì)面積。3、由于凸起的不連續(xù)性，改善了傳質(zhì)的效果，液相在填料表面會(huì)得到不斷地更新，更有利于傳質(zhì)過程的進(jìn)行。4、上下交錯(cuò)排布的凸起給氣相造成的阻力最小，可提高氣體通過能力，降低氣相通過阻力，因此填料塔的效率、能耗和處理量三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都會(huì)大幅度的提高。


圖1為一種常用的已有技術(shù)填料片結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為兩切口 MN，OP平行且正反兩面形成有凸起的本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料中填料片結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為兩切口 MN，OP不平行且正反兩面形成有凸起的本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料中填料片結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為兩切口 ΜΝ，0Ρ平行且單面形成有凸起的本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料中填料片結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為切口麗，OP左右兩側(cè)同時(shí)向內(nèi)和向外彎出時(shí)本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料中填料片結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料中填料片中區(qū)域MNPO局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖2-圖6所示，本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料是由沿垂直方向設(shè)置的多片填料片疊放在一起而構(gòu)成，所述的填料片是在其長(zhǎng)方形板片1的正反兩面交錯(cuò)彎出而形成多個(gè)兩側(cè)具有切口 MN，OP的凸起3，或在板片1的單面上相隔距離形成多個(gè)兩側(cè)具有切口麗，OP的凸起3，其中凸起3是由區(qū)域MNPO構(gòu)成，而區(qū)域MNPO則是由在板片1上形成的兩兩對(duì)應(yīng)的切口麗，OP以及兩切口麗，OP上對(duì)應(yīng)兩端之間的連線MO和NP所圍成的面積構(gòu)成。所述的切口麗，OP為直線、弧線、折線和齒形線中的任一種。所述的切口麗，OP兩端之間的連線向外運(yùn)動(dòng)的軌跡為一平面，該平面的法線U、 V與板片(1)上平行于短邊AB的直線H和ST之間的夾角分別為α和β，并且α和β 的角度大于0度同時(shí)小于90° ；當(dāng)切口麗，OP平行時(shí)，α = β ；當(dāng)切口麗，OP不平行時(shí)， α乒β。所述的切口 MN，OP兩端之間的連線ΜΝ、0Ρ向外運(yùn)動(dòng)的軌跡所形成的平面形狀為三角形、半圓形、半橢圓形、梯形、矩形或圓臺(tái)形。所述的板片1單面或正反兩面上形成的多個(gè)凸起3排成多排，并且相鄰兩排凸起 3之間的位置彼此錯(cuò)開或?qū)R。所述的多個(gè)凸起3的形狀在板片1單面或正反兩面上呈對(duì)稱或非對(duì)稱設(shè)置。所述的多片填料片之間呈平行排列，相鄰填料片上相接觸的凸起3呈交叉方式排布。本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料使用方法將多片填料片垂直疊放在一起，然后用穿釘、焊接或外抱箍方式將多片填料片組裝成填料塊，再將填料塊組裝成與塔內(nèi)形狀相吻合的填料盤即可。另外，所述的填料片可用金屬、塑料、陶瓷、紙、化纖織物等材料制成，當(dāng)填料片采用金屬材料時(shí)，可用機(jī)械的方法在板片1的單面或正反兩面上彎出區(qū)域MNPO而形成凸起3， 或在拉伸極限內(nèi)將區(qū)域MNPO向外拉伸后形成凸起3，后一種加工方式可部分地在填料片上保留一些原板片的幾何形狀，還可以將切口麗或OP的左右兩側(cè)同時(shí)向內(nèi)和向外彎出，即向板片1的正反兩面彎出，如圖5所示，在這種情形下，在金屬冷加工中必須是通過拉伸的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)填料片采用塑料、陶瓷或其它特殊金屬時(shí)，可用鑄造、注塑或壓制成形的方法形成上述填料片。本發(fā)明提供的由多個(gè)凸起填料片組成的填料主要適用于分離過程，也可以在混合過程中應(yīng)用，例如液體和液體、液體和氣體的不同物質(zhì)和不同相的混合。
權(quán)利要求
1.一種由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其是由沿垂直方向設(shè)置的多片填料片疊放在一起而構(gòu)成，其特征在干所述的填料片是在其長(zhǎng)方形板片(1)的正反兩面交錯(cuò)彎出而形成多個(gè)兩側(cè)具有切ロ MN，OP的凸起(3)，或在板片(1)的單面上相隔距離形成多個(gè)兩側(cè)具有切ロ匪，OP的凸起(3)，其中凸起(3)是由區(qū)域MNPO構(gòu)成，而區(qū)域MNPO則是由在板片⑴ 上形成的兩兩對(duì)應(yīng)的切ロ MN，OP以及兩切ロ MN，OP上對(duì)應(yīng)兩端之間的連線MO和NP所圍成的面積構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其特征在于所述的切ロMN， OP為直線、弧線、折線和齒形線中的任ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其特征在于所述的切ロ匪， OP兩端之間的連線向外運(yùn)動(dòng)的軌跡為一平面，該平面的法線U、V與板片(1)上平行于短邊AB的直線H和ST之間的夾角分別為α和β，并且α和β的角度大于0度同時(shí)小于 90° ；當(dāng)切ロ匪，OP平行時(shí)，α = β ；當(dāng)切ロ匪，OP不平行時(shí)，α乒β。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其特征在于所述的切ロ匪， OP兩端之間的連線向外運(yùn)動(dòng)的軌跡所形成的平面形狀為三角形、半圓形、半橢圓形、梯形、 矩形或圓臺(tái)形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其特征在干。所述的板片 (1)單面或正反兩面上形成的多個(gè)凸起(3)排成多排，并且相鄰兩排凸起(3)之間的位置彼此錯(cuò)開或?qū)R。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其特征在于所述的多個(gè)凸起(3)的形狀在板片(1)單面或正反兩面上呈對(duì)稱或非對(duì)稱設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由多個(gè)凸起填料片組成的填料，其特征在于所述的多片填料片之間呈平行排列，相鄰填料片上相接觸的凸起( 呈交叉方式排布。
全文摘要
一種由多個(gè)凸起填料片組成的填料。其是由多片填料片疊放在一起而構(gòu)成，填料片是在其板片正反兩面交錯(cuò)彎出而形成多個(gè)兩側(cè)具有切口的凸起，或在板片單面上相隔距離形成多個(gè)兩側(cè)具有切口的凸起，凸起是由區(qū)域MNPO構(gòu)成，區(qū)域MNPO是由在板片上形成的兩兩對(duì)應(yīng)的切口以及兩切口上對(duì)應(yīng)兩端之間的連線所圍成的面積構(gòu)成。本發(fā)明的填料具有下列優(yōu)點(diǎn)由于填料片上上下交錯(cuò)形成的凸起兩側(cè)切口貫通，因此提高了氣相橫混能力，且液體在流動(dòng)過程中很易流到填料片背面，所以填料表面能得到充分利用。由于填料片表面不開孔，不會(huì)損失傳質(zhì)面積。凸起的不連續(xù)性也改善了傳質(zhì)效果，液相在填料表面會(huì)得到不間斷地更新，更有利于傳質(zhì)過程進(jìn)行。
文檔編號(hào)B01J19/32GK102527317SQ20121002324
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者張素華 申請(qǐng)人:張素華