双椭扁平环填料的制作方法

文档序号:5025392阅读:221来源:国知局
专利名称:双椭扁平环填料的制作方法
技术领域
本实用新型为一种双椭扁平环(Double Ellipse Flat Ring,简称DER)填料,属于化工分离设备领域。
填料塔是一种历史悠久的重要的化工传质设备,用于进行气—液、液—液之间的两相接触以实现质量传递或化学反应。填料塔已被广泛地应用于化工、石油、轻工、医药、食品和环保领域的精馏、吸收、萃取、洗涤等传质分离过程。
填料的结构和性能对填料塔的技术经济指标具有决定性的影响,它是一种量大面广的产品,具有重大的经济和社会效益,因而各国都对填料的结构和性能开展了深入的研究,创造了种类繁多的化工填料。填料分为颗粒填料和规整填料两大类,一般来说,颗粒填料适合于常压和加压操作,而规整填料更适合于减压操作。由于颗粒填料加工制造比较简单,安装比较方便,成本较低,因而应用极为广泛。
本实用新型属于颗粒填料。颗粒型填料的种类很多,如拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍环填料等。由于金属材质制成的颗粒型填料空隙率高、易加工成较为理想的形状,因而成为一种重要的发展趋势,而高径比较小的环形填料如阶梯环和内弯弧形筋片填料更具特色。
由于阶梯环填料和近年来发展的内弯弧形筋片填料的高径比小,重心较低,增加了随机投放后在塔内排列的规则性,并较充分地利用内表面,因而有利于减小连续相通过填料层时的阻力降和提高传质效率。但是,这两种填料的高径比仍较大,填料内部仍有进一步分割提高传质比表面的余地,同时,其钢性结构要求填料厚度较大,消耗板材较多。
8型填料性能优良,但也有改进的余地,如两个环不在一个平面,填料比表面积有限;填料的高径比仍较大;此外,三个内弯弧形筋片虽把每个环内部分成四个部分,但仍有进一步分割的余地。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单,易于制作,传质性能好,强化径向扩散,减少轴向扩散,使气体和液体接触充分,提高分离传质效率,并降低填料材料消耗的双椭扁平环填料。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的一种双椭扁平环填料,为颗粒填料,其特征在于每颗填料包括两个连体的椭圆形扁环环体,每个椭圆环扁环环体于对称位置设有4~6个内弯弧形筋片。
所述双椭圆扁环环体呈并列平面布置,所述环体的每个椭圆形扁环的高径比为0.2~0.35。
所述每个椭圆形扁环上于对称位置开有4-6个长方孔,每个长方口两侧有连体内弯弧形筋片。
所述环体的每个椭圆形扁环的短轴与长轴之比为0.6~0.65。
所述长方孔的宽度为填料高度的0.4~0.6。
所述椭圆形扁环环体的材质为金属薄板、塑料。
本实用新型有以下积极有益的效果1.本填料采用双椭圆扁平环环体并列平面布置结构,每个椭圆形扁环环体设有4~6个内弯弧形筋片,即使填料内部通道更为合理,也增加了填料强度。
2.本填料使气—液、液—液两相在双椭圆形扁环环体结合部的平滑角区形成径向涡流,减小轴向扩散系数,轴向混合减少,强化了径向的传质、传热效果。
3.本填料采用极低的高径比(0.2~0.35),控制每个椭圆形扁环环体的短轴与长轴之比为0.6~0.65,使填料在乱堆时也能体现较大程度的有序排列的特点,从而降低填料的阻力降,有效地抑制两相的非理想流动,进一步提高填料的处理能力和传质效率。
4.本填料的每米填料比鲍尔环增加1.2块理论板,大大提高了填料的分离效率。
5.本填料在达到与内弯弧形筋片填料的比表面积和空隙率相当的条件下,材料消耗进一步降低。
6.本填料便于加工,可用多种材料制造以适应多种生产要求。


图1为本实用新型结构示意图的主视图;图2为本实用新型结构示意图的俯视图。
附图编号1.椭圆形扁环环体2.内弯弧形筋片3.长方孔(窗口)
以下结合附图及较佳实施例对本实用新型作进一步说明请参阅图1、图2,本实用新型的双椭扁平环填料主要由两个椭圆形扁环环体1、内弯弧形筋片2、窗口3等构成,可采用金属薄板冲压或塑料注塑成型为两个连体的椭圆形扁环环体1,两个椭圆形扁环环体1为平面并列对称布置,环体1每一椭圆形扁环的径向周圈均匀分布有四个两环共八个长方形的长方孔(窗口)3,每口长方孔口两侧有双面连体或单面连体的向内凹入的内弯弧形筋片2,当上升的气体或液体和下降的液体通过填料并与椭圆体表面和内弯弧形筋片接触时,填料内部的弧形筋片除增大填料的强度和比表面积外,同时对上升、下降的两相进行轴向疏导,减轻轴向返混;气相和液相由每个填料内传到填料外或由一个填料传到其它填料内,使两相接触面积增大;在双椭圆形扁环环体结合部的平滑角区内形成径向涡流,强化了径向的传质、传热效果,长方形窗口3的宽度为填料高度的0.4~0.6,每个椭圆形扁环环体的高径比为0.2~0.35,由于重心较低,增加了随机投放后在塔内的排列的规则性,基本消除了填料侧壁站立,使填料的横截面与水平面之间易保持较小的夹角,并充分地利用其内表面,这样两相逆流通过填料层时阻力降较低,轴向混合较小,有助于进一步提高填料的处理能力和传质效率。
表1四种填料的几何特性比较(Φ50mm)

表1列举了Φ50mm鲍尔环、阶梯环、内弯弧形筋片、双椭扁平环(DER)填料的几何特性。由列表数据可以看出,对于名义尺寸相同的四种填料,双椭扁平环(DER)填料的堆比重最小,比表面积最大而空隙率最高,因而本实用新型填料的传质性能最好、处理能力最大而成本较低。本实用新型的双椭扁平环(Double Ellipse Flat Ring,简称DER)填料,具有传质性能优异,处理能力大,阻力降小和成本较低等明显优点。可用于石油化工中的常减压、加压精馏过程,化学工业中的吸收和洗涤过程,液化石油气脱硫脱硫醇、污水处理、润滑油精制、芳烃抽提等液—液萃取过程。如在现有设备的技术改造中用此种填料代替拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍环、内弯弧形筋片填料等,将大大提高装置的传质效率和处理能力,材料消耗量进一步降低,一次性投资降低10~20%。
权利要求1.一种双椭扁平环填料,为颗粒填料,其特征在于每颗填料包括两个连体的椭圆形扁环环体,每个椭圆环扁环环体于对称位置设有4~6个内弯弧形筋片。
2.如权利要求1所述的双椭扁平环填料,其特征在于所述双椭圆扁环环体呈并列平面布置,
3.如权利要求1所述的双椭扁平环填料,其特征在于所述环体的每个椭圆形扇环的高径比为0.2~0.35。
4.如权利要求1所述的双椭扁平环填料,其特征在于所述每个椭圆形扁环上于对称位置开有4-6个长方孔,每个长方口两侧有连体内弯弧形筋片。
5.如权利要求1所述的双椭扁平环填料,其特征在于所述环体的每个椭圆形扁环的短轴与长轴之比为0.6~0.65。
6.如权利要求4所述的双椭扁平环填料,其特征在于所述长方孔的宽度为填料高度的0.4~0.6。
7.如权利要求1所述的双椭扁平环填料,其特征在于所述椭圆形扁环环体的材质为金属薄板、塑料。
专利摘要一种双椭扁平环填料,为颗粒填料,每颗填料包括两个椭圆形扁环环体,每个椭圆环扁环的侧面上于对称位置设有4~6个内弯弧形筋片,所述双椭圆扁环环体呈并列平面布置;本实用新型结构简单,易于制作,传质性能好,强化径向扩散,减少轴向扩散,使气体和液体接触充分,提高分离传质效率,并降低填料材料消耗的双椭扁平环填料。
文档编号B01J19/30GK2467175SQ0120405
公开日2001年12月26日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者张秀英, 王秋英 申请人:锡山市东新石油化工设备厂
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