CN100423830C

CN100423830C - 四氟规整填料制作方法

Info

Publication number: CN100423830C
Application number: CNB200710019275XA
Authority: CN
Inventors: 顾益均; 秦松
Original assignee: Individual
Current assignee: Nantong Reason Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2027-01-11
Also published as: CN101024158A

Abstract

本发明涉及一种四氟规整填料制作方法，属于化工用规整填料技术领域。该方法包括利用烘道和滚压成形装置，将四氟带材经第一次加热软化后在其表面滚压菱形花纹，接着经第一次水冷和自然冷后在四氟带材上冲孔，再经第二次加热软化后滚压四氟带材使其成波纹状，再接着经第二次水冷和自然冷后将四氟带材裁剪成四氟板材，最后将四氟板材拼装成所需块状填料。采用本发明的四氟规整填料制作方法，可以生产出既具有大比表面积和低表阻又拥有高耐腐蚀性的填料，从而提高化工反应生产效率和经济效益。

Description

四氟规整填料制作方法

技术领域

本发明涉及一种填料的制作方法，尤其是一种采用四氟材料制作的用于化工反应塔内进行传质的规整填料的制作方法，属于化工用规整填料技术领域。

背景技术

现有许多化工反应塔中，用于传质的规整填料一般制作成各种复杂的形状，通过增大填料的比表面积，以促进化工反应的进行。同时，一般化工生产中的大部分反应物质具有较重的腐蚀性，在反应过程中，大量的各种腐蚀性反应物质都要流经规整填料的表面，这就要求填料表面必须具有极强和极广的耐腐蚀性。据申请人了解，在实际化工生产的各种反应塔中，虽然一些非金属材料耐腐蚀性很强，但难以制作成具有较大比表面积的外形，因而往往采用易于制成各种复杂形状的耐腐蚀金属材料来制作传质规整填料。

然而，采用一般的耐腐蚀金属材料已难以满足日常繁重的化工反应塔生产需要，如在脱胺塔中采用材质SUS304(不锈钢)制作的比表面积为250的填料，使用寿命只有三个月；即使材质换成SUS316L(不锈钢)，其使用寿命也不过六个月。为提高填料的使用寿命，目前国内填料生产商一般只是通过提高材料的防腐等级来解决腐蚀问题，因而不得不去进口大量的钛、锆、哈氏合金等材料来加工成填料，如此费时又费钱。

申请人意识到，如果能够解决将非金属材料(尤其是四氟材料)加工成具有大比表面积外形的规整填料的问题，将使现有低温化工反应塔用填料使用寿命大幅增加，进而大幅提高生产效率和经济效益。但据申请人所知，目前在用非金属材料(尤其是四氟材料)加工规整填料中，由于现有制作工艺方法中存在一些解决不好的问题，如成形过程中的温度控制及定形不好等，因此难以制作出合格的所需成形规整填料。

发明内容

本发明的目的是：针对现有低温化工反应塔用规整填料存在的缺点及现有制作工艺方法存在的问题，提出一种四氟规整填料制作方法，采用该方法可以制作出所需成形规整填料，该规整填料相比现有低温化工反应塔用规整填料，具有更高的使用寿命和更低的使用成本。

为了达到以上目的，本发明的四氟规整填料制作方法包括以下步骤：

1、将厚度为0.8-2.0mm的四氟带材输入烘道，控制烘道内温度为250-300℃，1-1.5分钟后输出；

2、在输出后的四氟带材表面滚压花纹；

3、对滚压花纹后的四氟带材进行第一次水冷，冷却时间1-2S；

4、将第一次水冷后的四氟带材静置自然冷却，时间1-2小时；

5、将冷却后的四氟带材冲孔，冲孔孔径4-6mm、开孔率6-15％；

6、将冲孔后的四氟带材再次输入烘道，控制烘道内温度为250-300℃并低于所述步骤1)中的烘道内温度，2-2.5分钟后输出；

7、滚压输出后的四氟带材，使其成波纹状；

8、对滚压呈波纹状的四氟带材进行第二次水冷，冷却时间2-4S并大于所述步骤3)中的冷却时间；

9、将第二次水冷后的成形四氟带材静置自然冷却，时间2-3小时并大于所述步骤4)中的时间；

10、将成形冷却后的四氟带材裁成波纹板材。

经上述步骤即可制成独具特色的波纹状四氟板材，再将该波纹状四氟板材经密排拼装即制成的所需规格的四氟规整填料。

上述步骤中，先在四氟带材表面滚压花纹与后滚压四氟带材整体成波纹状是关键工序，因此控制这两次成形的前后工艺参数至关重要。本发明的制作方法中，使先滚压四氟带材表面花纹前后的加热温度和加热时间、冷却时间，比后滚压四氟带材整体成波纹状的加热温度和冷却时间分别要高和短，这样既有利于滚压四氟带材表面花纹时能快速成形，又可以在后滚压四氟带材整体成波纹状时不会破坏花纹。结果，由于杜决了后滚压波纹对先滚压花纹的破坏，因此可以保证滚压花纹的凸凹度，使反应液在四氟规整填料表面流动时具有充分的反应接触面积，同时因能保证滚压花纹的凸凹度，可以适当地降低凸凹度的数值，又使反应液在四氟规整填料表面流动时具有较低的流动阻力，从而最终提高填料在反应中的传质效率。

实验表明，上述步骤中四氟带材制成波纹状的规格为125-700Y(125-700表示比表面积、Y表示波纹与水平夹角度为45度)时，所制的四氟规整填料使用效果最为理想。

综上所述，采用本发明的四氟规整填料制作方法，由于克服了现有四氟规整填料制作方法中成形不好的难题，因此能够制作出所需的成形四氟规整填料；而该填料相比现有低温化工反应塔用填料，由于直接用四氟材料制成合格的表面花纹和整体波纹形状，因此不仅具有大比表面积和低表面阻力，而且拥有理想的耐腐蚀性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明实施例一中成形四氟板材的主视示意图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明实施例二中成形四氟板材的主视示意图。

图4是图3的左视图。

图5是本发明实施例三中成形四氟板材的主视示意图。

图6是图5的左视图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的四氟规整填料制作方法包括以下步骤：

1、将厚度为2.0mm，宽度为125mm(如图1所示)的四氟带材输入烘道，控制烘道内温度为285℃，1.5分钟后输出；

2、在输出后的四氟带材表面滚压菱形花纹1(如图1所示)；

3、采用喷射方式对滚压菱形花纹1后的四氟带材进行第一次水冷，喷射时间为2S，水温0-20℃，水流量280Kg/h，水压力2Kgf/cm²；

4、将第一次水冷后的四氟带材静置自然冷却，时间1.8小时；

5、用高速冲床对四氟带材进行冲制孔2，孔2的孔径为5.5mm，开孔率为6％(如图1所示)；

6、将冲孔后的四氟带材再次输入烘道，控制烘道内温度为280℃，2.4分钟后输出；

7、滚压输出后的四氟带材，使其整体成波纹状，波纹板的规格为200Y(如图2所示)；

8、采用喷射方式对滚压成波纹状后的四氟带材进行第二次水冷，喷射时间3S，水流量320Kg/h，水压力2Kgf/cm²；

9、将第二次水冷后的四氟带材静置自然冷却，时间2.8小时；

10、用切割机裁剪四氟带材成所需尺寸的板材3(如图1所示)；

11、将数块四氟板材3叠装拼贴在一起，用四氟材料制成的螺栓穿过板材，拼装固定成所需尺寸和形状的块状填料。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，所不同的是：

1)、实施例一步骤1中四氟带材的厚度为1.5mm，宽度为150mm(如图3所示)，控制烘道内的温度为280℃，1.3分钟后输出；

2)、实施例一步骤3中，喷射时间为1.5S，水流量260Kg/h；

3)、实施例一步骤4中自然冷却时间为1.5小时；

4)、实施例一步骤5中，冲制孔2的孔径为5mm，开孔率为8％(如图3所示)；

5)、实施例一步骤6中控制烘道内的温度为275℃，2.2分钟后输出；

6)、实施例一步骤7中的波纹板的规格为450Y(如图4所示)；

7)、实施例一步骤8中，喷射时间为2.5S，水流量350Kg/h，水压力1.5Kgf/cm²；

8)、实施例一步骤9中自然冷却时间2.5小时。

实施例三

本实施例与实施例一基本相同，所不同的是：

1)、实施例一步骤1中四氟带材的厚度为1.0mm，宽度为200mm(如图5所示)，控制烘道内的温度为275℃，1.1分钟后输出；

2)、实施例一步骤3中，喷射时间为1.5S，水流量240Kg/h；

3)、实施例一步骤4中自然冷却时间为1.2小时；

4)、实施例一步骤5中，冲孔孔径为4.5mm，开孔率为10％；

5)、实施例一步骤6中控制烘道内的温度为270℃，2分钟后输出；

6)、实施例一步骤7中的波纹板的规格为650Y(如图6所示)；

7)、实施例一步骤8中，喷射时间为2.2S，水流量380Kg/h，水压力1.5Kgf/cm²；

8)、实施例一步骤9中自然冷却时间2.2小时。

上述实施例中，所述烘道的两端开口尺寸为320×100mm，烘道采用电加热方式，电热元件由电热灯管及电阻丝套管构成；所述滚压花纹或滚压波纹采用的设备是含有表面呈齿状对辊的滚压成形装置；所述四氟带材的主要材料成分是四氟乙烯。

值得一提的是，上述实施例的四氟规整填料制作方法里除了前述解决二次滚压成形的难题外，还含有经申请人长期反复试验得到的其它创造性技术点。例如，长期以来传统制作的规整填料表面花纹一般是有一定凸度或凹度的平行线条状，该形状的填料表面在用于传质时，反应液在填料表面的流道单一且阻力大，而申请人则一改传统规整填料制作中，一味通过改变填料整体形状使比表面积增加的单一思路，创造性地将规整填料表面形状设计制作成菱形花纹，使反应液在填料表面的流道大大增加，相当于增大了填料的比表面积，而且因填料表面流道的大大增加，可以相应通过适当减小填料花纹纹路的凸度或凹度，因而成倍降低反应液在填料表面流动的阻力，从而更有利于传质；再如，申请人通过反复试验，找出上述三个实施例中诸如二次烘道加热、喷射式水冷等独创的方法及相应各步骤配套控制时间、流量和压力等优化实施工艺参数，从而确保将四氟带材制作出所需的形状。

经实际在多个化工反应塔的使用证明，采用上述实施例制作方法制成的四氟规整填料，其使用寿命已达一年以上，而供货周期由三个月降到三天，使用成本只有现有规整填料的三分之一。

综上所述，采用本发明的四氟规整填料制作方法，可以生产出具有大比表面积、低表面阻力及拥有高耐腐蚀性的规整填料，不仅大大提高规整填料在化工反应中的传质效果，进而提高化工生产效率，而且成倍延长填料自身的使用寿命和降低使用成本。

除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。例如，烘道也可以是两座，波纹板规格中的波折角度也可以是30度或其它角度等。几采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1. 一种四氟规整填料制作方法，其特征在于，包括如下制作步骤：

1)、将厚度为0.8-2.0mm的四氟带材输入烘道，控制烘道内温度为250-300℃，1-1.5分钟后输出；

2)、在输出后的四氟带材表面滚压花纹；

3)、对滚压花纹后的四氟带材进行第一次水冷，冷却时间1-2S；

4)、将第一次水冷后的四氟带材静置自然冷却，时间1-2小时；

5)、将冷却后的四氟带材冲孔，冲孔孔径4-6mm、开孔率6-15％；

6)、将冲孔后的四氟带材再次输入烘道，控制烘道内温度为250-300℃并低于所述步骤1)中的烘道内温度，2-2.5分钟后输出；

7)、滚压输出后的四氟带材，使其成波纹状；

8)、对滚压呈波纹状的四氟带材进行第二次水冷，冷却时间2-4S并大于所述步骤3)中的冷却时间；

9)、将第二次水冷后的成形四氟带材静置自然冷却，时间2-3小时并大于所述步骤4)中的时间；

10)、将成形冷却后的四氟带材裁成波纹板材。

2. 根据权利要求1所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述水冷采用喷射方式，水温0-20℃，水压力1-2Kgf/cm²；所述第一次水冷的水流量为200-300Kg/h，第二次水冷的水流量为300-400Kg/h。

3. 根据权利要求2所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述步骤8)中滚压呈波纹状的四氟带材的比表面积为125-700，波纹与水平夹角为45度。

4. 根据权利要求3所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述步骤10)后还有拼装成规整填料步骤，该步骤是将数块四氟板材叠拼贴在一起，用四氟材料制成的螺栓穿过板材，拼装固定成所需尺寸和形状的块状填料。

5. 根据权利要求4所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述四氟带材的宽度为120-200mm。

6. 根据权利要求5所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，四氟带材厚度为2.0mm，控制烘道内温度为285℃，1.5分钟后输出；所述步骤6)中，控制烘道内温度为280℃，2.4分钟后输出。

7. 根据权利要求5所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，四氟带材厚度为1.5mm，控制烘道内温度为280℃，1.3分钟后输出；所述步骤6)中，控制烘道内温度为275℃，2.2分钟后输出。

8. 根据权利要求5所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，四氟带材厚度为1.0mm，控制烘道内温度为275℃，1.1分钟后输出；所述步骤6)中，控制烘道内温度为270℃，2分钟后输出。

9. 根据权利要求1至8中任一项所述四氟规整填料制作方法，其特征在于，所述四氟的主要材料成分是四氟乙烯。