环鞍复合填料制造技术

本实用新型专利技术设计了一种环鞍复合填料，该填料是在阶梯环的环壁上向内冲出几个较小尺寸的环矩鞍，这几个小型环矩鞍有规则地排布在阶梯环的内部。该填料是阶梯环填料与矩鞍填料的复合，也是大尺寸填料与小尺寸填料的复合，因而该填料同时具有大尺寸填料通量大、压降小及小尺寸填料传质效率高的优点，也具有环形填料强度好及鞍形填料液体分布好的特点，并具有阶梯环填料的高径比较小及一端具有喇叭口的优点。该填料具有良好的操作性能，适用于精馏、汽提、吸收等汽液传质操作过程。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种散堆填料，属于传质分离设备领域。
技术介绍
填料塔是一种重要的传质分离设备，广泛用于化工、炼油、石油化工、医药等领域中的蒸馏、吸收、汽提等传质分离过程。填料的结构和性能对填料塔的处理能力、产品质量及技术经济指标具有重要影响，它是一种量大面广的产品，具有重大的经济效益和社会效益，因而各国对新型填料进行了大量的开发研究，先后开发了各种各样的塔填料。塔填料可分为散堆填料(亦称颗粒填料)和规整填料两大类。由于散堆填料加工制造比较简单、装填方便、清洗容易、成本较低，因而广泛应用。本技术属于散堆填料。散堆填料的种类很多，具有代表性并且在工业上广泛应用的为金属阶梯环和金属环矩鞍，阶梯环填料是70年代由英国传质公司(MassTransfer Ltd.)开发出的一种开孔环型填料，国外称为Cascad Mini-Ring(简称CMR)，是对鲍尔环填料的重要改进。由于阶梯环填料的高径比较小(填料高度约为直径的1/3～1/2)，路径较短，使气液进出容易。由于填料的一端折边形成喇叭口，不仅增大了强度，并使填料在堆积时填料之间的接触由以线接触为主变成以点接触为主，这样就增大了填料颗粒之间的空隙，减小了气体通过填料层的压降，并提高了气液通量。而且，填料的点接触有利于液体的汇聚与分散，促进两相间的表面更新，有利于传质效率的提高。因而，与同规格尺寸的鲍尔环相比，阶梯环的通量较大，压降较小，传质效率较高。金属环矩鞍是由美国诺顿公司(Norton Co.)于1978年推出的新型散堆填料，国外称为Intalox Metal Tower Packing(简称IMTP)，这种填料开发成功，立即引起各国同行的极大关注。环矩鞍属于矩鞍型填料，由于环矩鞍更为开放，具有通量大、压降小的特点；由于床层内多为园弧形气液通道，有利于液体分布，使填料层保持较好的液体分布状态，具有较高的传质效率。因而，金属阶梯环和金属环矩鞍具有突出的优点，在工业上获得了广泛应用。散堆填料有各种不同的规格尺寸，实验研究和工业应用表明，大尺寸的填料通量大、压降小，但传质效率低；小尺寸的填料压降大、通量小，但传质效率高。因此，我们将较大尺寸的阶梯环与几个较小尺寸的环矩鞍复合，开发研究了环鞍复合填料。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有填料不能同时具有通量大、压降低、传质效率高的缺点，开发研究一种环鞍复合填料，所说的环鞍复合填料既有大尺寸填料通量大、压降低，又有小寸填料传质效率高的特点，在化工生产装置中能提高处理能力和提高分离效果。技术方案本技术所述环鞍复合填料是在阶梯环的环壁上向内冲出几个环矩鞍，所述环矩鞍有规则地排布在阶梯环的内部。本技术所说的环鞍复合填料既保持了阶梯环和环矩鞍的优点，同时又具有大尺寸填料通量大、压降小，小尺寸填料传质效率高的特点。附图说明图1环鞍复合填料正视图图2环鞍复合填料俯视图其中1-环鞍复合填料环壁；2-环鞍复合填料喇叭口；3-环鞍复合填料的弧形筋片；4-环鞍复合填料的弯曲舌片。以下结合附图对本技术所述环鞍复合填料作进一步说明本技术所述环鞍复合填料包括环鞍复合填料环壁1；环鞍复合填料喇叭口2；环鞍复合填料的弧形筋片3和环鞍复合填料的弯曲舌片4，其中环鞍复合填料外径D＝16～80mm；环鞍复合填料的高度H＝(0.3～0.5)D；环鞍复合填料喇叭口2的角度α＝30～60°；环鞍复合填料环壁1上有2～5个开口，其高度H1＝6～40mm，长度为6～50mm；相邻两个开口的间隔K＝3～10mm。环鞍复合填料内环鞍复合填料的弧形筋片3其两端与环鞍复合填料环壁1相连；环鞍复合填料的弯曲舌片4其一端与环鞍复合填料环壁1相连，另一端弯至接近环鞍复合填料环壁1的开口中心处。本技术所说的环鞍复合填料的使用方法与现有散堆填料的使用方法相同。本技术所说的环鞍复合填料，在实验室进行了冷模实验，试验结果表明，该环鞍复合填料具有如下显著优点1.环鞍复合填料与相同尺寸的阶梯环相比，环壁上的开孔面积增大了1～2倍，气液进出容易，压降减少，通量增大，载点气速及液泛气速均有明显提高。2.环鞍复合填料由于从环壁上向内冲出几个较小尺寸的环矩鞍，充分利用了环内空间，并强化了环内的气液接触，使传质效率明显提高。3.环鞍复合填料与相同规格的金属环矩鞍相比，空隙率基本相同，但环鞍复合填料的比表面积约高出60～80％(例如Dg50的金属环矩鞍a＝74.9m2/m3，Dg50的环鞍复合填料a＝129m2/m3)，并且，环鞍复合填料强化了环内的传质过程。因而，环鞍复合填料的传质效率明显提高。4.环鞍复合填料与相同尺寸的阶梯环相比，压降减少了约20％，通量提高了10～20％，传质效率约提高了10～20％；与相同规格的金属环矩鞍相比，压降和通量基本相当，但传质效率约提高了10～20％。因此，本技术所说的环鞍复合填料，其操作性能明显优于相应规格尺寸的阶梯环和环矩鞍填料，在工业上推广应用，可获得明显的经济效益。权利要求1.一种环鞍复合填料，其特征在于，所述环鞍复合填料由阶梯环填料和环矩鞍填料复合而成。2. 如权利要求1所述复合填料，其特征在于，所述环鞍复合填料包括环鞍复合填料环壁(1)、环鞍复合填料喇叭口(2)、环鞍复合填料的弧形筋片(3)和环鞍复合填料的弯曲舌片(4)，其中环鞍复合填料外径D＝16～80mm；环鞍复合填料的高度H＝(0.3～0.5)D；环鞍复合填料喇叭口(2)的角度α＝30～60°；环鞍复合填料环壁(1)上有2～5个开口，其高度H1＝6～40mm，长度为6～50mm；相邻两个开口的间隔K＝3～10mm；环鞍复合填料内环鞍复合填料的弧形筋片(3)其两端与环鞍复合填料环壁(1)相连；环鞍复合填料的弯曲舌片(4)其一端与环鞍复合填料环壁(1)相连，另一端弯至接近环鞍复合填料环壁(1)的开口中心处。专利摘要本技术设计了一种环鞍复合填料，该填料是在阶梯环的环壁上向内冲出几个较小尺寸的环矩鞍，这几个小型环矩鞍有规则地排布在阶梯环的内部。该填料是阶梯环填料与矩鞍填料的复合，也是大尺寸填料与小尺寸填料的复合，因而该填料同时具有大尺寸填料通量大、压降小及小尺寸填料传质效率高的优点，也具有环形填料强度好及鞍形填料液体分布好的特点，并具有阶梯环填料的高径比较小及一端具有喇叭口的优点。该填料具有良好的操作性能，适用于精馏、汽提、吸收等汽液传质操作过程。文档编号B01J19/30GK2557215SQ02216999公开日2003年6月25日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日专利技术者李玉安, 赵培, 张杰旭, 路秀林 申请人:华东理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环鞍复合填料，其特征在于，所述环鞍复合填料由阶梯环填料和环矩鞍填料复合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉安，赵培，张杰旭，路秀林，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]