CN104209080A - 舌形板波纹填料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了舌形板波纹填料，该填料由多片波纹板两两交错90°拼装成圆盘状，每片波纹板的坡面上开有至少两排、至少一列的舌片，且相邻的两个坡面上舌片的方向相反，平行的两个坡面上舌片的方向相同。本发明的优点是：该填料结构合理，开孔率高，具有较高的运行通量，较强的抗结焦和抗堵塞能力，同时，还具有较高的传质效率，能满足大处理量和处理脏堵黏稠物系的要求。
Description
技术领域
本发明属于化工传质分离及反应领域，具体涉及一种用于填料塔的舌形板波纹填料。
背景技术
填料塔是石油、化工、制药、轻工、环保等领域常见的流体接触传质和反应设备，广泛应用于萃取、精馏、吸收等工艺过程。
填料塔分为散堆填料和填料两大类，两者性能各有优劣。散堆填料加工制造简单，安装方便，成本较低，但运行比负荷较低；填料虽然加工制造复杂，但运行比负荷较高，且比散堆填料更适用于易结焦和堵塞的体系。
随着工业技术的发展，化学工业不断向过程综合化和装置规模大型化发展，生产规模越来越大，生产中所涉及的填料塔设备的处理量也随之不断增加。但填料塔设备一般存在较大的放大效应，特别是萃取用填料塔，其约90%的塔高是用于弥补轴向返混的，制作成本较高。
中国专利00207301.3公开了开窗舌孔波纹填料，如图1和图2所示，该填料由彼此相邻的两个周期波纹板1对称排列而成，在波纹板1的高度的上下对称处开有两个方向一致的舌片2，波纹板1上的对称舌片2处在与周期波纹的两边彼此平行、垂直排列的直线上。但这种塔填料的开孔率偏低，舌片2仅开在板片彼此平行的坡面上，而相邻的坡面上则没有开孔，影响了传质效率的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理，开孔率高，抗结焦和抗阻塞能力强的舌形板波纹填料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
舌形板波纹填料，该填料由多片波纹板两两交错90°拼装成圆盘状，每片波纹板的坡面上开有至少两排、至少一列的舌片，且相邻的两个坡面上舌片的方向相反，平行的两个坡面上舌片的方向相同。
进一步的，每片所述波纹板的波纹与垂直方向所成的角度α为30°~75°。
进一步的，所述舌片的长度为波纹板的波峰高度的10~100％。
进一步的，每个所述坡面上舌片的总面积为该坡面面积的3~40％。
与现有技术相比，本发明的优点是：该填料结构合理，开孔率高，具有较高的运行通量，较强的抗结焦和抗堵塞能力，同时，还具有较高的传质效率，能满足大处理量和处理脏堵黏稠物系的要求，如焦化和催化装置分馏塔、溶剂脱沥青萃取塔、乙烯装置抽洗塔和水洗塔、废水萃取脱酚塔、常减压装置减压塔以及其它处理精馏、吸收、反应和萃取等分离单元操作体系。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1是现有开窗舌孔波纹填料的主视结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明中每片波纹板的每个坡面上开有三排、两列的舌片时的结构示意图；
图5是图4的俯视结构示意图；
图6是本发明用于煤油-水体系时液泛通量与流速比的关系图；
图7是本发明用于30%TBP（煤油）-醋酸-水体系时液泛通量与流速比的关系图；
图8是本发明本发明用于30%TBP（煤油）-醋酸-水体系时理论级当量高度He与流速比的关系图。
其中，1、波纹板，2、舌片，3、坡面，4、波纹板的波峰，5、波纹板的波谷，α、波纹板的波纹与垂直方向所成的角，h、波纹板高度，d、相邻两个波峰之间的距离。
具体实施方式：
如图3至图5所示，舌形板波纹填料，该填料由多片波纹板1两两交错90°拼装成圆盘状，每片波纹板1的坡面3上开有至少两排、至少一列的舌片2，且相邻的两个坡面3上舌片2的方向相反，平行的两个坡面3上舌片2的方向相同。其中，每片波纹板1的波纹与垂直方向所成的角度α为30°~75°；舌片2的长度为波纹板1的波峰4高度的10~100％；每个坡面3上舌片2的总面积为该坡面3面积的3~40％。
以下结合具体实施例对本发明做进一步阐述，但不是对本发明的局限：
实施例1
舌形板波纹填料，该填料由多片波纹板1两两交错90°拼装成圆盘状，每片波纹板1的坡面3上开有十排、三列的舌片2，且相邻的两个坡面3上舌片2的方向相反，平行的两个坡面3上舌片2的方向相同，其中：每片波纹板1的波纹与垂直方向所成的角度α为45°，波纹板1的高度h为20cm，波峰4高度为40mm，相邻两个波峰4之间的距离d为80mm，舌片2的长度20mm，开孔率为15％，孔隙率为94.7％，比表面积为70.7 m2/m3。
该填料适用于小型塔径的分离塔中（如小于?1500 mm）。
采用该填料，以煤油-水体系进行萃取水力学测试，液泛通量Bf与流速比LR之间的关系如图6所示，该填料的液泛通量Bf很大，当流速比LR为1时，液泛通量Bf为110 m3/m2·h，当流速比LR达到1/8时，液泛通量达到156 m3/m2·h。
采用该填料，以30%TBP（煤油）-醋酸-水体系进行萃取水力学测试，液泛通量Bf与流速比LR的关系图如图7所示，当流速比LR为1时，液泛通量Bf为115 m3/m2·h，当流速比LR达到1/8时，液泛通量达到140 m3/m2·h；如图8所示，该填料在此体系中理论级当量高度He随流速比LR的增加而减小，最小达到0.6m以下，具有较高的传质效率。
实施例2
舌形板波纹填料，该填料由多片波纹板1两两交错90°拼装成圆盘状，每片波纹板1的坡面3上开有十排、四列的舌片2，且相邻的两个坡面3上舌片2的方向相反，平行的两个坡面3上舌片2的方向相同，其中：每片波纹板1的波纹与垂直方向所成的角度α为40°，波纹板1的高度h为20cm，波峰4高度为55mm，相邻两个波峰4之间的距离d为110mm，舌片2的长度28mm，开孔率为16％，孔隙率为96.1％，比表面积为54.1 m2/m3。
该填料适用于中型塔径的分离塔中（如?1500~2500mm）。
实施例3
舌形板波纹填料，该填料由多片波纹板1两两交错90°拼装成圆盘状，每片波纹板1的坡面3上开有十排、五列的舌片2，且相邻的两个坡面3上舌片2的方向相反，平行的两个坡面3上舌片2的方向相同，其中：每片波纹板1的波纹与垂直方向所成的角度α为35°，波纹板1的高度h为20cm，波峰4高度为65mm，相邻两个波峰4之间的距离d为130mm，舌片2的长度33mm，开孔率为16％，孔隙率为96.1％，比表面积为54.1 m2/m3。
该填料适用于大型塔径的分离塔中（如大于?2500mm）。
Claims (4)
1.舌形板波纹填料，其特征在于：该填料由多片波纹板两两交错90°拼装成圆盘状，每片所述波纹板的坡面上开有至少两排、至少一列的舌片，且相邻的两个所述坡面上舌片的方向相反，平行的两个所述坡面上舌片的方向相同。
2.根据权利要求1所述的舌形板波纹填料，其特征在于：每片所述波纹板的波纹与垂直方向所成的角度α为30°~75°。
3.根据权利要求1所述的舌形板波纹填料，其特征在于：所述舌片的长度为波纹板的波峰高度的10~100％。
4.根据权利要求1所述的舌形板波纹填料，其特征在于：每个所述坡面上舌片的总面积为该坡面面积的3~40％。
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