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用于傳質(zhì)塔中的具有低壓降和有序結(jié)構(gòu)的織物填料或織物狀填料以及使用這些填料的精...的制作方法

文檔序號(hào):5009984閱讀:263來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:用于傳質(zhì)塔中的具有低壓降和有序結(jié)構(gòu)的織物填料或織物狀填料以及使用這些填料的精 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于傳質(zhì)塔的填料元件和由這些填料形成的塔內(nèi)構(gòu)件,這些填料由織物材料或織物狀材料、優(yōu)選金屬織物制成,并且具有有序結(jié)構(gòu)和新的幾何結(jié)構(gòu),這些填料用于傳質(zhì)塔中,具有特別低的單位壓降,本發(fā)明還涉及這些填料在混合物精餾方法中的應(yīng)用。
在逆流蒸餾的情況下,通過蒸餾處理產(chǎn)物混合物,通??傻玫胶玫慕Y(jié)果,逆流蒸餾也稱作精餾,即這樣一種蒸餾方法,其中液體在塔中作為回流從上向下流動(dòng),而蒸氣由下向上流動(dòng),這樣就使得蒸氣中富含易揮發(fā)組分,而液體中富含不易揮發(fā)的組分。
這種傳質(zhì)和傳熱是通過安裝在塔內(nèi)的元件,如塔板或填料來(lái)強(qiáng)化的,這些塔內(nèi)單元確保了各相之間有足夠的接觸時(shí)間,并且足夠增大了相的界面積。然而,這些塔內(nèi)部構(gòu)件和向下流動(dòng)的回流一起對(duì)在塔中的蒸氣的流動(dòng)產(chǎn)生了阻力,該阻力叫做壓降。對(duì)于給定的塔幾何結(jié)構(gòu),即塔內(nèi)徑和塔高,塔內(nèi)的壓降不僅取決于要精餾的化合物的性質(zhì)和量,而且還極大地取決于塔內(nèi)構(gòu)件的特征。
通常,對(duì)要求具有高的分離效果的混合物,所用的分餾裝置是具有內(nèi)部構(gòu)件的精餾塔,其內(nèi)部構(gòu)件由具有有序結(jié)構(gòu)的金屬織物制成。這種填料以有次序的、有規(guī)律的幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)成,并對(duì)通過的逆流相具有確定的面積,這些填料不同于所有其它的內(nèi)部構(gòu)件,因?yàn)樗鼈兡軌蚓哂懈叩牧魉?、更好的分離效果和更低的單位壓降。因此,它們可用于所有的減壓精餾中,其中,因?yàn)榇蛛x的混合物的溫度敏感性,所以限制塔中的壓降是特別重要的。特別適合的塔填料是如下的填料Sulzer(參看Sulzer公司出版物“用于蒸餾和吸收的分離塔”)提供的BX和CY型金屬織物填料,和由其他公司提供的具有相似效果的金屬織物填料,例如Montz GmbH的Montz-Pak型A3和織物狀填料,例如Montz GmbH的BSH型填料。
這種塔的圖示可在下面教課書中找到,例如教課書“熱分離方法”Klaus Sattler,VCH出版公司,Weinheim(FRG),1988)的103頁(yè)。關(guān)于混合物精餾的更詳細(xì)的情況可參看Klaus Sattler的這本教課書的101-225頁(yè),特別是120-160和199-214頁(yè)。
許多高沸點(diǎn)混合物的熱承受能力如此低,以致,盡管使用具有有序結(jié)構(gòu)的所述金屬織物填料或織物狀填料和塔中的塔頂壓力僅為0.5-1毫巴,要求具有必要的分離效率的織物填料的壓降將使得塔底溫度高于待分離的化合物的分解溫度。
本發(fā)明的目的是,開發(fā)具有有序結(jié)構(gòu)的新的織物填料或織物狀填料,該填料在具有相同的分離效率的情況下,與現(xiàn)有的各種塔內(nèi)構(gòu)件相比,顯示出更低的壓降,即提供這樣的織物填料,它使得要求高分離效率的高沸點(diǎn)、對(duì)空氣敏感和/或溫度敏感的混合物以好的收率通過蒸餾得到分離,但不必使用費(fèi)用比較高的蒸餾方法例如高真空蒸餾或短程蒸餾;以及開發(fā)新的織物填料,由于它具有低的壓降,所以通常允許低的塔底溫度和在較溫和條件下進(jìn)行蒸餾,或者能增加塔的容量。
本發(fā)明涉及具有低壓降、用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,它的直徑為塔內(nèi)徑和高為40-300毫米,該填料元件由比表面積為1002000m2/m3、具有新的幾何結(jié)構(gòu)的織物材料或織物狀材料的尺寸穩(wěn)定的層構(gòu)成,該層具有有序結(jié)構(gòu)并相互接觸,其特征在于a)相互接觸的織物材料或織物狀材料的成形層是這樣排列的,以致它們形成了許多窄的流動(dòng)通道,優(yōu)選實(shí)質(zhì)上是三角形、長(zhǎng)方形或者是等邊六角形流動(dòng)通道,其中各個(gè)填料織物層的齒面與塔軸的傾斜角僅為0-25°,優(yōu)選3-14°,特別是4-6°,和b)為了保證填料元件的機(jī)械穩(wěn)定性,如果需要的話,適當(dāng)?shù)匕惭b金屬線或細(xì)的連桿,優(yōu)選在織物層之間水平安裝,或者在多個(gè)接觸點(diǎn)固定連接織物層。
因此,盡管常規(guī)織物填料的齒面的傾斜角通常為至少30°,但由填料元件或盤形塔內(nèi)構(gòu)件形成的本發(fā)明織物填料顯示的織物層的齒面與塔軸的傾斜角僅為0-25°,優(yōu)選3-14°,特別是4-6°??椢飳拥凝X面與塔軸的傾斜角示于

圖1中,在圖1中,1代表織物層的齒面與塔軸的傾斜角,2代表織物層。
正如已知的織物填料那樣,相互接觸的織物材料或織物狀材料的各個(gè)成形層是這樣排列的,以致當(dāng)本發(fā)明的填料元件的各個(gè)織物層或在由其形成的盤形傳質(zhì)塔內(nèi)構(gòu)件的各個(gè)織物層的齒面與塔軸的傾斜角大于0時(shí),形成的流動(dòng)通道交替地反向延伸。
本發(fā)明還涉及其直徑為塔內(nèi)徑和高為40-300毫米的盤形傳質(zhì)塔內(nèi)構(gòu)件,該塔內(nèi)構(gòu)件由一種或多種由織物材料或織物狀材料制成的本發(fā)明填料元件構(gòu)成,還涉及由許多本發(fā)明的盤形傳質(zhì)塔內(nèi)構(gòu)件相疊構(gòu)成的塔內(nèi)構(gòu)件,各盤形塔內(nèi)構(gòu)件以相互約90°角扭轉(zhuǎn)疊放。
與至今已知的或在文獻(xiàn)中介紹的所有填料相比,由本發(fā)明新的填料元件的填料或盤形塔內(nèi)部構(gòu)件形成的填料具有最低的單位壓降。單位壓降是當(dāng)蒸氣流過一個(gè)其高度準(zhǔn)確地相當(dāng)于一個(gè)理論塔板的織物填料時(shí)的蒸氣流動(dòng)的壓降。據(jù)制造者聲稱,目前銷售的比表面積為500m2/m3的填料的單位壓降,以1Pa的F系數(shù)表示時(shí),為0.09-0.11毫巴/nth。這些填料的分離效率為每米填料約5-7塊塔板。使用具有與塔軸垂直或僅稍傾斜于塔軸的流動(dòng)通道的本發(fā)明織物填料能降低單位壓降約50%,但具有可比的分離效率。
這樣使得傳質(zhì)塔的應(yīng)用范圍增大,還使得該傳質(zhì)塔能夠?qū)σ蟾叻蛛x效率、高沸點(diǎn)、對(duì)空氣敏感和/或溫度敏感的物質(zhì)進(jìn)行精餾,這是因?yàn)橛捎趬航档慕档?,塔底溫度可顯著降低。
極其令人意外的是,與已知的織物填料相比,本發(fā)明的具有與塔軸垂直或僅稍傾斜于塔軸的流動(dòng)通道的織物填料或織物狀填料在具有明顯更低的壓降的情況下,還顯示出相同的分離效率,在該已知的織物填料中,各個(gè)織物層齒面的傾斜角為至少30°(參看Sulzer Chemtech提供的織物填料BX,CY,DX和EX),Montz提供的A3型金屬織物填料中的波浪形通道的傾斜角被標(biāo)準(zhǔn)化為30-45°,因?yàn)橐杨A(yù)先假設(shè)了,為了達(dá)到最佳傳質(zhì)并獲得最佳分離效果,除了液相要有較好的分配外,還有必要使氣相的橫向混合最佳化。
至今已知的唯一的、由具有垂直流動(dòng)通道的金屬織物填料構(gòu)成的填料體系是Montz GmbH提供的Kloss和Neo-Kloss填料,這些填料由開槽的或波形化的金屬織物層狀長(zhǎng)條構(gòu)成,這些長(zhǎng)條有間隔地螺旋纏繞而形成纏繞的元件。這些長(zhǎng)條相應(yīng)地含有長(zhǎng)的垂直環(huán)形流動(dòng)槽,在槽中各個(gè)織物層狀長(zhǎng)條不直接相互接觸。雖然這些填料體系比銷售的織物填料具有更低的壓降,但它們也具有更低的分離效率,因此其每塊塔板壓降并不低,即單位壓降不低。
可用所有適合于制造織物的材料和用于制造織物的常用材料制造本發(fā)明具有新的幾何結(jié)構(gòu)的填料元件和塔內(nèi)構(gòu)件??梢蕴峒暗淖钪匾氖怯刹讳P鋼(例如DIN1.0330;1.4000;1.4301;1.4401;1.4404;1.4435;1.4439;1.4571等)、Hasteloy C4、鋁(例如DIN3.0255)、銅、鈦(例如DIN3.7025)、蒙乃爾合金、合成材料如聚丙烯/聚丙烯腈混合織物制得的織物/金屬織物,或由玻璃纖維或碳纖維制得的織物。具有比表面積為約100-2000m2/m3,優(yōu)選為250-1000m2/m3的織物填料有利于使用。優(yōu)選由相互接觸的成形金屬織物層形成的織物填料。
織物可用常規(guī)方法加工成形。例如形成圖2中的A),B)和C)所描繪的形狀,其中實(shí)線表示各個(gè)織物層的上視圖,虛線表示確保穩(wěn)定性的金屬線或連桿的上視圖。在圖2A,2B和2C中,3表示織物層,4表示金屬線或連桿。特別好的填料是其中開槽織物層(如圖2A所示)形成流動(dòng)通道的那些填料。
為了確保填料元件的機(jī)械穩(wěn)定性,用直徑優(yōu)選為約1毫米的線或細(xì)的連桿、優(yōu)選金屬線或細(xì)的金屬連桿適當(dāng)?shù)毓潭?,?yōu)選水平地安裝在各個(gè)織物層之間,為的是防止織物層滑入另一個(gè)織物層中。然而,也可通過在幾個(gè)接觸點(diǎn)牢固地連接各個(gè)織物層,如通過軟焊、焊接或壓焊來(lái)確保填料元件的機(jī)械穩(wěn)定性。
與所有的填料一樣,本發(fā)明填料具有好的分離效率的前提是,在進(jìn)料口的下方或出料口有好的液體分配。在市場(chǎng)上可得到為此用途的非常好的液體分配器,該分配器在每個(gè)塔的截面上具有大量的滴液點(diǎn)。為了得到好的液體分配、尤其是對(duì)工業(yè)規(guī)模的塔的液體分配而言,以下作法是有利的,將一個(gè)或多個(gè)、優(yōu)選2或3個(gè)具有大的織物層齒面的傾斜角的常規(guī)盤形內(nèi)部構(gòu)件直接安裝在液體分配器的下面,然后將由本發(fā)明的填料元件形成的塔內(nèi)構(gòu)件緊接著安置在其下面。
通常用于精餾的具有有序結(jié)構(gòu)的織物填料是將與所要求的分離效率相應(yīng)的多個(gè)盤形塔內(nèi)構(gòu)件(填料層)組合形成的,該內(nèi)部構(gòu)件的高度為約15-25厘米。一個(gè)填料層通常由許多適當(dāng)高度的單個(gè)成形織物層構(gòu)成。當(dāng)其安置在塔中時(shí),為了確保質(zhì)量分配盡可能地好,在每種情況下,每個(gè)填料層以相對(duì)于前面的一個(gè)填料層互成90°的角度安裝。
本發(fā)明的填料元件也是或也成形成為盤形傳質(zhì)塔內(nèi)構(gòu)件(填料層),當(dāng)在塔中安裝時(shí),在每種情況下,各填料層相對(duì)于前面的填料層扭轉(zhuǎn)約90°。填料的高度可以是4-30、優(yōu)選16-20、特別是16-17厘米。
據(jù)生產(chǎn)者聲稱,目前市場(chǎng)銷售的比表面積為500m2/m3的填料的壓降用約1Pa的F系數(shù)表示時(shí),為每個(gè)理論塔板(nth)0.09-0.11毫巴。這些填料的分離系數(shù)為每米填料約5-7塊塔板。使用具有與塔軸垂直或僅稍傾斜于塔軸的流動(dòng)通道的本發(fā)明織物填料能降低單位壓降約50%,但具有相似的分離效率,并使得塔的容量顯著增加,或者能夠使用較小直徑的塔。
因此,本發(fā)明還涉及通過精餾混合物、從這些混合物中得到純物質(zhì)的方法,該方法的特征在于,使用這樣的精餾塔,其中所有的或至少部分盤形塔內(nèi)構(gòu)件是由本發(fā)明的填料元件形成的,或者,對(duì)于具有小的直徑和/或從上面可容易地加入織物填料的塔,也使用這種類型的盤形填料元件。
新填料的低單位壓降能使傳質(zhì)塔的應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大,還使其能夠?qū)υ谥械葴p壓即在約0.1-2.5毫巴的壓力下要求高分離效率的、高沸點(diǎn)、對(duì)空氣和/或溫度敏感物質(zhì)的混合物進(jìn)行精餾,這是因?yàn)橛捎趬航档慕档?,塔底溫度能夠顯著降低。
因此,本發(fā)明還涉及在中等減壓下、在裝有具有有序結(jié)構(gòu)的金屬織物填料的塔中、通過精餾從要求高分離效率的、高沸點(diǎn)、對(duì)空氣和/或溫度敏感物質(zhì)的混合物中得到純物質(zhì)的方法,其中精餾是在一個(gè)塔中進(jìn)行,a)其中用具有500個(gè)/m2或更多個(gè)滴液點(diǎn)的通道式分配器進(jìn)行液體分配,b)其中液體分配器的通道與直接位于這些分配器下部的盤形塔內(nèi)部構(gòu)件的織物層成90°角地安裝,c)其中兩個(gè)或多個(gè)盤形塔內(nèi)部構(gòu)件安裝在液體分配器的下面,該內(nèi)部構(gòu)件的高度為20-100毫米,其中的織物層各相互呈90°扭轉(zhuǎn),d)其中所有其余的或其余的盤形塔內(nèi)部構(gòu)件的一部分由本發(fā)明的填料元件構(gòu)成,e)其中塔是這樣設(shè)計(jì)的,以致在精餾期間通過塔壁不發(fā)生熱交換,和f)對(duì)于空氣敏感物質(zhì),塔是這樣設(shè)計(jì)的,以致其實(shí)際上可在隔絕空氣的情況下操作。
可以提及的、作為要求高分離效率的、高沸點(diǎn)和高空氣和/或溫度敏感物質(zhì)混合物的一個(gè)例子是合成的維生素E乙酸酯(VEA),在工業(yè)上,是通過三甲基氫醌與植醇或異植醇反應(yīng),然后用乙酐酯化來(lái)制備維生素E乙酸酯,但制備的維生素E乙酸酯中仍含有少量的著色的低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)雜質(zhì)。因?yàn)閂EA在人類營(yíng)養(yǎng)品和保健品中的應(yīng)用日益增加,所以對(duì)該產(chǎn)品純度的要求變得越來(lái)越高。通常,在工業(yè)規(guī)模中用精餾來(lái)純化產(chǎn)物是非常有利的,但由于VEA的高沸點(diǎn)和在升高溫度下的不穩(wěn)定性,所以對(duì)其精餾是非常困難的。這也是為了能夠蒸餾VEA而要在盡可能低的溫度下進(jìn)行高真空蒸餾或甚至分子蒸餾的方法基本上過時(shí)的原因。
然而,因?yàn)樵诟哒婵障抡麴s特別是分子蒸餾得到高的純度不但會(huì)具有低蒸餾收率的缺點(diǎn),而且還極其復(fù)雜,因此在投資成本和操作費(fèi)用兩方面都是非常昂貴的,對(duì)于VEA的最終純化來(lái)說,即在精餾作為高沸點(diǎn)、對(duì)空氣和/或溫度敏感物質(zhì)的混合物并含有著色的低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)物質(zhì)雜質(zhì)的VEA的情況下,使用新的填料元件和塔內(nèi)部構(gòu)件是特別重要的。
涉及這方面的權(quán)利要求的特征a)要求保護(hù)具有500個(gè)或更多滴液點(diǎn)的通道式分配器的液體分配。類似的分配器也被稱作毛細(xì)管分配器,但該分配器是園的,這些分配器是由Sulzer和Montz銷售的和在例如EP512277中所描述的。已知的通道式分配器通常僅具有50-60個(gè)滴液點(diǎn)/米2。
使用根據(jù)本發(fā)明的通道式分配器以兩個(gè)不同的方式降低了壓降,一方面,該分配器產(chǎn)生了迅速的和極其細(xì)的分散,因此可更好地利用填料來(lái)分布要分離的混合物,另一方面,產(chǎn)生了非常低的滴液密度。
然而,為了達(dá)到最佳分離效率,不但要有大量的滴液點(diǎn),而且相對(duì)于填料元件的位置來(lái)恰當(dāng)安裝分配器,這是重要的。
一個(gè)織物填料層通常由許多其高度為170毫米的織物層逐成構(gòu)成。在安裝時(shí),每個(gè)填料層以相對(duì)于前面一個(gè)填料層互成90°角安裝。同樣,根據(jù)特征b),分配器以相對(duì)于直接位于分配器下面的填料元件或相對(duì)于位于那里的填料層扭轉(zhuǎn)90°角安裝。
然后,液體以一個(gè)特定的角度噴灑在這些織物層中的一個(gè)層上。流過取決于噴灑角度和兩個(gè)滴液點(diǎn)之間的間距的一段流程后,在一個(gè)織物層上形成了均勻的膜。
當(dāng)填料在這個(gè)點(diǎn)扭轉(zhuǎn)90°角時(shí),可最佳地利用填料,即液體可能最快地分布到所有織物層上。
根據(jù)特征c),在液體分配器下面放置2個(gè)或多個(gè)高度僅為20-100毫米、優(yōu)選25-50毫米,特別是35-45毫米的填料元件,各填料元件的織物層相互扭轉(zhuǎn)90°。將填料分成具有更低高度的元件,可以達(dá)到可能最快的分配,由此可最佳地使用填料于分離。
根據(jù)特征f),如果必要的話,精餾實(shí)際上在隔離空氣下進(jìn)行。這對(duì)空氣敏感的混合物是特別重要的,例如在精餾粗維生素E乙酸酯的情況下。因此,絕對(duì)有必要使用新研制的特別有效的密封材料,例如Cefilac提供的Helicoflex來(lái)密封加工控制設(shè)備的法蘭和/或開口。使用例如在德國(guó)專利DE2710859,DE3912478或DD4407728中所述的卷邊焊接密封來(lái)密封法蘭是特別有利的。
在中等真空蒸餾塔中,僅有少量的物料在循環(huán),因此,熱量的任何損失都會(huì)立即引起塔壁上不可控制的冷凝,這樣就降低了塔的分離效率。根據(jù)特征e),可將塔的絕熱和保溫結(jié)合起來(lái),以最好地防止通過塔壁的熱交換。這種保溫方法的工業(yè)實(shí)施可以以下列方式有利地實(shí)現(xiàn)將一層金屬板夾套附著在塔殼體的第一絕熱層上,使該金屬板夾套再絕熱。然后,將另一個(gè)金屬板夾套和加熱器附著在該絕熱層上,最后與外界絕熱。然后,通過使塔殼體與第一金屬板夾套之間的溫差為零來(lái)控制加熱量。
當(dāng)使用已知的織物填料時(shí),由于VEA的熱不穩(wěn)定性,可在最大高度為5米的填料塔中精餾VEA。
當(dāng)使用本發(fā)明的塔內(nèi)部構(gòu)件時(shí),由于降低了壓降,所以對(duì)于通過蒸餾來(lái)最終純化VEA來(lái)說,也可使用高度高于5米的填料塔。
具有對(duì)比例的下列實(shí)施例是為了顯示本發(fā)明具有新幾何結(jié)構(gòu)的填料的優(yōu)點(diǎn)。
將本發(fā)明的金屬織物填料與已知的、具有相同比表面積的金屬織物填料的單位壓降Δp/nth進(jìn)行對(duì)比。
在直徑為45毫米和長(zhǎng)度為1.8米的實(shí)驗(yàn)塔中,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)1)用市售的金屬織物填料進(jìn)行比較,該填料是比表面積為500m2/m3的Montz型A3-500填料,其波浪形通道與塔軸的傾斜角為30°,和2)用本發(fā)明的金屬織物填料,該填料的比表面積為500m2/m3,填料的各個(gè)織物層的齒面與塔軸的傾斜角為5°。
在這兩種情況下,用一個(gè)滴液點(diǎn)進(jìn)行液體分配,塔頂壓力為50毫巴。使用氯代苯/乙基苯混合物作為實(shí)驗(yàn)物料。測(cè)定具有F系數(shù)為0.5-2的單位壓降(Δp/nth),結(jié)果已作圖于圖3。
在圖3中,曲線1代表Montz型A3織物填料(對(duì)比)的壓降,曲線2代表本發(fā)明的金屬織物填料的壓降。
曲線表明,本發(fā)明的填料顯示出明顯低的壓降,在F=0.5-2 Pa范圍內(nèi),單位壓降僅為具有相同分離效果的Montz型A3-500織物填料的壓降的一半。
權(quán)利要求
1.具有低壓降、用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,其直徑為塔的內(nèi)徑和高為40-300毫米,由比表面積為100-2000m2/m3的織物材料或織物狀材料的、尺寸穩(wěn)定的層構(gòu)成,該層具有有序結(jié)構(gòu)并相互接觸,其特征在于a)相互接觸的織物材料或織物狀材料的成形層是這樣排列的,以致它們形成了許多窄的流動(dòng)通道,其中各個(gè)填料織物層的齒面與塔軸的傾斜角為0-25°,和b)為了保證填料元件的機(jī)械穩(wěn)定性,如果需要的話,在織物層之間適當(dāng)?shù)嘏帕邪惭b金屬線或細(xì)的連桿,或者在多個(gè)接觸點(diǎn)固定連接織物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,其特征在于,填料元件的各個(gè)填料織物層的齒面與塔軸的傾斜角為3-14°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,其特征在于,相互接觸的結(jié)構(gòu)層是由金屬織物或金屬的織物狀材料形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,其特征在于,為了保證填料元件的機(jī)械穩(wěn)定性,在各個(gè)織物層之間水平排列安裝有金屬線或細(xì)的連桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,其特征在于,相互接觸的織物材料或織物狀材料的成形了的層是這樣排列的,以致它們形成了實(shí)質(zhì)上是三角形、長(zhǎng)方形或者是等邊六角形流動(dòng)通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的用于傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件的填料元件,其特征在于,相互接觸的織物材料或織物狀材料的成形了的層是這樣排列的,以致當(dāng)?shù)母鱾€(gè)織物層的齒面與塔軸的傾斜角大于0時(shí),形成的流動(dòng)通道交替地反向延伸。
7.用于直徑為塔內(nèi)徑和高度為40-300毫米的、用于塔中的盤形傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件,該內(nèi)部構(gòu)件由一個(gè)或許多填料元件構(gòu)成,該填料元件由如權(quán)利要求1所述的、具有有序結(jié)構(gòu)和相互接觸的織物材料或織物狀材料的、尺寸穩(wěn)定的層構(gòu)成。
8.由權(quán)利要求7所述的、由多個(gè)相互重疊的盤形傳質(zhì)塔內(nèi)部構(gòu)件構(gòu)成的塔內(nèi)部構(gòu)件,其中各個(gè)盤形塔內(nèi)部構(gòu)件相互扭轉(zhuǎn)約90°。
9.一種通過精餾混合物從這些混合物中得到純物質(zhì)的方法,其特征在于,使用為此用途的精餾塔,其中所有或至少部分盤形塔內(nèi)部構(gòu)件是如權(quán)利要求1所述的填料元件或由這類元件形成的。
10.一種從要求高分離效率的、高沸點(diǎn)的、對(duì)空氣和/或溫度敏感物質(zhì)的混合物中得到純物質(zhì)的方法,是通過在中等真空下、在裝有具有有序結(jié)構(gòu)的金屬織物填料的塔中進(jìn)行精餾,其特征在于,在下述的塔中進(jìn)行精餾a)其中,液體分配是通過具有500個(gè)或更多滴液點(diǎn)/m2的通道式分配器進(jìn)行,b)其中,液體分配器的通道以相對(duì)于直接位于這些分配器下面的盤形塔內(nèi)部構(gòu)件的織物層成約90°的角安裝,c)其中,在液體分配器的下面安裝兩個(gè)或多個(gè)高度僅為20-100毫米的盤形塔內(nèi)部構(gòu)件,其中的織物層各以相互呈90°角扭轉(zhuǎn),d)其中,所有或部分其余的盤形塔內(nèi)部構(gòu)件由權(quán)利要求1所述的填料元件形成,e)其中,塔是這樣設(shè)計(jì)的,以致在精餾期間通過塔壁不發(fā)生熱交換,和f)其中,對(duì)于空氣敏感的物質(zhì),塔是這樣設(shè)計(jì)的,以致它實(shí)際上是在隔絕空氣下操作的。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于物質(zhì)交換塔裝置中的填料元件,該填料元件具有低的壓力損失,其直徑為該塔的內(nèi)徑和高度在40—300毫米之間。這些填料元件由具有有序結(jié)構(gòu)的、相互接觸的和尺寸穩(wěn)定的層(2,3)構(gòu)成,該填料元件由織物或織物狀材料制成。填料元件的特征在于:a)織物或織物狀材料、優(yōu)選金屬材料的相互接觸的成型了的層是這樣安裝的,以致它們形成許多窄的流動(dòng)通道,優(yōu)選幾乎是三角形、長(zhǎng)方形、方形或等邊六角形通道,填料的各個(gè)織物層(2,3)的齒面與塔軸傾斜角(1)僅為0—25°,優(yōu)選3—14°;和b)為了確保填料元件的機(jī)械穩(wěn)定性,在織物層(2,3)之間適當(dāng)排列安裝金屬線或細(xì)的連桿(4),或者在一些接觸點(diǎn)固定連接織物層。本發(fā)明還涉及通過使用新的填料元件的精餾從混合物中得到純物質(zhì)的方法。
文檔編號(hào)B01D53/86GK1190356SQ96195315
公開日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1996年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月8日
發(fā)明者W·布爾斯特, H·哈特曼, W·凱瑟爾, H·拉斯, P·格拉恩, B·伯克斯泰爾, K-U·巴爾德尼斯 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司
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