CN104209080A - 舌形板波纹填料 - Google Patents

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Tsinghua University
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QIDONG JULONG PETROLEUM CHEMICAL EQUIPMENT CO Ltd
Tsinghua University
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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

舌形板波纹填料
技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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I对称排列而成,在波纹板I的高度的上下对称处开有两个方向一致的舌片2,波纹板I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
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。。
[0009] 进一步的,所述舌片的长度为波纹板的波峰高度的1(Γ100%。
[0010] 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%。
[0011] 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、溶剂脱浙青萃取塔、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
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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I两两交错90°拼装成圆盘状,每片波纹板I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I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I的波峰4高度的1(Γΐ00% ;每个坡面3上舌片2的总面积为该坡面3面积的3〜40%。
[0016] 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I两两交错90°拼装成圆盘状,每片波纹板I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I的波纹与垂直方向所成的角度α为45°,波纹板I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。
[0017] 该填料适用于小型塔径的分离塔中(如小于¢1500 mm)。
[0018] 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Lk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LkS I时,液泛通量Bf为110 m3/m2.h,当流速比Lk达到1/8时,液泛通量达到156 m3/m2.h。
[0019] 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KLk的关系图如图7所示,当流速比LkS I时,液泛通量Bf为115 πι3/πι2.1ι,当流速比Lk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Lk的增加而减小,最小达到0.6m以下,具有较高的传质效率。
[0020] 实施例2
舌形板波纹填料,该填料由多片波纹板I两两交错90°拼装成圆盘状,每片波纹板I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I的波纹与垂直方向所成的角度α为40°,波纹板I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。
[0021] 该填料适用于中型塔径的分离塔中(如φ150(Γ2500πιπι)。
[0022] 实施例3
舌形板波纹填料,该填料由多片波纹板I两两交错90°拼装成圆盘状,每片波纹板I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I的波纹与垂直方向所成的角度α为35°,波纹板I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。
[0023] 该填料适用于大型塔径的分离塔中(如大于φ2500_)。

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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