专利名称：一种多阶梯环散装填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多阶梯环散装填料，属炼油、石化、化工、轻工以及环保工业的气
液、液液传质分离设备技术领域。
背景技术：
在炼油、石化、化工、轻工及环保工业的气液、液液传质分离设备领域，填料是精
馏、吸收、洗涤、萃取塔中的主要部件，它一般可以分为规整填料和散装填料，散装填料由于
加工制造比较简单，安装和拆卸方便，便于清洗，因而有较广的应用范围。 目前我国工业中应用比较广泛的散装填料为环状填料或者鞍环填料，例如鲍尔
环、环矩鞍等，这些填料受构型所限，其加工工序较为复杂， 一般至少需要三道或者三道以
上的工序才能成型，且其总体的比表面积较小，喷淋点不多，生产能力与传质效率仍受到一
定限制。 本申请人在申请号为200810119362.7的中国专利中提出了一种新的多阶梯环散 装填料。该填料加工简单，通过两道甚至一道工序加工，一次成型；内外表面充分敞开，内部
筋片均匀分割环内空间，喷淋点多，液体分散效果好。通过在直径600mm的实验塔内进行测 试，和同规格的鲍尔环和环矩鞍比较，处理量和环矩鞍相当，但传质效率比环矩鞍高50 %以 上。 但构成此填料的平行的四个阶梯中，第二阶梯和第三阶梯分别由两个半环鞍组 成，两个半环鞍分别位于由第一连接边和第二连接边形成的平面的同一侧，没有交错部分， 容易产生轴向套叠现象。套叠不仅增加单位体积内的填料装填个数，而且会导致塔内气体 通道的减小，影响塔的处理能力。
发明内容
本发明的目的是提出一种多阶梯散装填料，改变已有的多阶梯散装填料的结构， 使其既能适应精馏、吸收等气液接触过程，又能应用于萃取等液液接触传质过程，提高填料 的综合性能，并简化填料的加工工序。 本发明提出的多阶梯环散装填料，两翼为第一连接边和第二连接边，第一连接边 和第二连接边从两边连接第一阶梯、第二阶梯、第三阶梯和第四阶梯，第一阶梯、第二阶梯、 第三阶梯和第四阶梯互相平行，构成四层阶梯，所述的第一阶梯由第一连接边开始，包括第 一内弧、第一外弧、第二内弧、第二外弧、第三内弧，至第二连接边结束；所述的第二阶梯由 第一连接边开始，包括第一内弧的一半、第一过渡外弧、第一直线段、第二直线段、第二过渡 外弧和第三直线段，至第二连接边结束；所述的第三阶梯由第一连接边开始，包括第六内弧 的一半、第三过渡外弧、第四直线段、第五直线段、第四过渡外弧和第六直线段，至第二连接 边结束；所述的第四阶梯由第一连接边开始，包括第六内弧、第四外弧、第五内弧、第三外弧 和第四内弧，至第二连接边结束；所述第二阶梯和第三阶梯通过连接片连接，并在填料环的 中央交错，形成X形结构，支撑于环形中央；从填料的正面看，为由多个鞍形组成的环状，填料的上下两个大的半环鞍为第一阶梯和第四阶梯，不在一个平面上，环内的四个小的半环 鞍交汇于填料中央的连接片，形成X形结构；填料成四层阶梯，其中第一阶梯和第四阶梯由 一个半环鞍组成，第二阶梯和第三阶梯分别由两个半环鞍组成，两个半环鞍分别位于由第 一连接边和第二连接边形成的平面的两侧。 本发明提出的多阶梯环散装填料，其优点是四层阶梯的两端连接在一起，形成一 个整体，增加了填料本身的强度，构成阶梯的各个线段通过弧线平滑连接，又能增加填料的 比表面积和喷淋点，以提高生产能力和传质效率。第二阶梯和第三阶梯通过中间的连接片 相互连接，支撑于环体中央，从径向均匀分割环中面积，还从轴向均匀分割填料空间，使气 液可均匀分布。同时，构成第二阶梯和第三阶梯的两个半环鞍分别位于由第一连接边和第 二连接边形成的平面的两侧，在填料中央相互交错，有效解决了已有专利的填料之间的互 相套叠问题。
图1为本发明提出的多阶梯环的轴侧图
图2为图1的A向视图
图3为图1的B向视图 图1-图3中，1是第一连接边，2是第一内弧，3是第一外弧，4是第二内弧，5是第 二外弧，6是第三内弧，7是第二连接边，8是第四内弧，9是第三外弧，10是第五内弧，11是 第四外弧，12是第六内弧，13是第一过渡外弧，14是第一直线段，15是第二直线段，16是第 二过渡外弧，17是第三直线段，18是第三过渡外弧，19是第四直线段，20是第五直线段，21 是第四过渡外弧，22是第六直线段，23是连接片，24是第一阶梯，25是第二阶梯，26是第三 阶梯，27是第四阶梯。
具体实施例方式
本发明提出的多阶梯环散装填料，其结构如图l所示，两翼为第一连接边l和第二 连接边7，第一连接边1和第二连接边7从两边连接是第一阶梯24、第二阶梯25、第三阶梯 26和第四阶梯27，第一阶梯24、第二阶梯25、第三阶梯26和第四阶梯27互相平行，构成四 层阶梯，所述的第一阶梯24由第一连接边1开始，包括第一内弧2、第一外弧3、第二内弧4、 第二外弧5、第三内弧6，至第二连接边7结束；所述的第二阶梯25由第一连接边1开始，包 括第一内弧2的一半、第一过渡外弧13、第一直线段14、第二直线段15、第二过渡外弧16和 第三直线段17，至第二连接边7结束；所述的第三阶梯26由第一连接边1开始，包括第六 内弧12的一半、第三过渡外弧18、第四直线段19、第五直线段20、第四过渡外弧21和第六 直线段22，至第二连接边7结束；所述的第四阶梯27由第一连接边1开始，包括第六内弧 12、第四外弧11、第五内弧10、第三外弧9和第四内弧8，至第二连接边7结束；所述第二阶 梯25和第三阶梯26通过连接片23连接，并在填料环的中央交错，形成X形结构，支撑于环 形中央；从填料的正面看，为由多个鞍形组成的环状，填料的上下两个大的半环鞍为第一阶 梯24和第四阶梯27，不在一个平面上，环内的四个小的半环鞍交汇于填料中央的连接片， 形成X形结构；填料成四层阶梯，其中第一阶梯24和第四阶梯27由一个半环鞍组成，第二 阶梯25和第三阶梯26分别由两个半环鞍组成，两个半环鞍分别位于由第一连接边1和第二连接边7形成的平面的两侧。 本发明设计的多阶梯环散装填料，从正面看去为由多个鞍形组成的环状，其上下 两个大的半环鞍，即第一阶梯24和第四阶梯27，不在一个平面上，环内的四个小的半环鞍 交汇于填料中央的连接片，形成X形结构，如图l所示。从侧面的A向看，如图2所示，填料 成四层阶梯，其中第一阶梯24和第四阶梯27由两个半环鞍组成，第二阶梯25和第三阶梯 26分别由两个半环鞍组成，两个半环鞍分别位于由第一连接边1和第二连接边7形成的平 面的两侧。从侧面的B向看，如图3所示，从图中可以看出，第二阶梯25和第三阶梯26的 一端与第二连接边7直接相连。 本发明的实施例中，填料的直径和高度尺寸为
实施例一 填料直径75mm，填料高度25mm，径高比3 ;
实施例二 填料直径50mm，填料高度16mm，径高比3. 1 ;
实施例三填料直径38mm，填料高度14mm，径高比2. 7 ;
实施例四填料直径25mm，填料高度12mm，径高比2. 1。 以上说明和描述仅仅是为了本领域技术人员能更好理解本发明而采用的几种实 施方式，并不对本发明的保护范围构成限制。在不脱离权利要求所保护的范围的情况下，本 发明可以进行任何的修正和改动。
权利要求
一种多阶梯环散装填料，其特征在于填料两翼为第一连接边和第二连接边，第一连接边和第二连接边从两边连接第一阶梯、第二阶梯、第三阶梯和第四阶梯，第一阶梯、第二阶梯、第三阶梯和第四阶梯互相平行，构成四层阶梯，所述的第一阶梯由第一连接边开始，包括第一内弧、第一外弧、第二内弧、第二外弧、第三内弧，至第二连接边结束；所述的第二阶梯由第一连接边开始，包括第一内弧的一半、第一过渡外弧、第一直线段、第二直线段、第二过渡外弧和第三直线段，至第二连接边结束；所述的第三阶梯由第一连接边开始，包括第六内弧的一半、第三过渡外弧、第四直线段、第五直线段、第四过渡外弧和第六直线段，至第二连接边结束；所述的第四阶梯由第一连接边开始，包括第六内弧、第四外弧、第五内弧、第三外弧和第四内弧，至第二连接边结束；所述第二阶梯和第三阶梯通过连接片连接，并在填料环的中央交错，形成X形结构，支撑于环形中央；从填料的正面看，为由多个鞍形组成的环状，填料的上下两个大的半环鞍为第一阶梯和第四阶梯，不在一个平面上，环内的四个小的半环鞍交汇于填料中央的连接片，形成X形结构；填料成四层阶梯，其中第一阶梯和第四阶梯由一个半环鞍组成，第二阶梯和第三阶梯分别由两个半环鞍组成，两个半环鞍分别位于由第一连接边和第二连接边形成的平面的两侧。
全文摘要
本发明涉及一种多阶梯环散装填料，属炼油、石化、化工、轻工以及环保工业的气液、液液传质分离设备技术领域。填料成四层阶梯，其中第一阶梯和第四阶梯由一个半环鞍组成，第二阶梯和第三阶梯分别由两个半环鞍组成，两个半环鞍分别位于由第一连接边和第二连接边形成的平面的两侧，在填料环的中央交错，形成X形结构，支撑于环体中央。本发明提出的多阶梯环散装填料的优点是四层阶梯的两端连接在一起，增加了填料本身的强度，又能增加填料的比表面积和喷淋点，以提高生产能力和传质效率。第二阶梯和第三阶梯通过中间的连接片相互连接，支撑于环体中央，使气液可均匀分布。第二阶梯和第三阶梯在填料中央相互交错，有效解决了填料之间的互相套叠问题。
文档编号B01J19/30GK101693183SQ20091023577
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者唐红萍, 潘国昌, 王常志, 谢明霞 申请人:北京泽华化学工程有限公司;