CN113457614A - 一种多孔亲水微界面填料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多孔亲水微界面填料,其解决了现有填料结构复杂,比表面积小和传质传热效率低的技术问题,其设有填料本体,填料本体是由呈板状的多孔亲水板件和波纹部件交替叠加构成,多孔亲水板件设有微米级孔径,每个多孔亲水板件上下两侧的波纹部件的波纹方向相反,波纹部件的波峰或波谷与多孔亲水板件相抵靠,波纹部件的波纹延伸方向与多孔亲水板件形成连续的气相通道。本发明可广泛应用于填料技术领域。
Description
技术领域
本发明属于填料技术领域,更具体地说,是涉及一种多孔亲水微界面填料。
背景技术
填料塔是一种流体接触设备,主要用于气体、液体等之间接触实现质量传递或化学反应。填料塔的内部往往需要装有一层或多层填料,为气体其他气、液两相提供充分的接触面,并为提高其湍动程度(主要是气相)创造条件,以利于传质(包括传热)。它们应能使气、液接触面大、传质系数高,同时通量大而阻力小,所以要求填料层空隙率高、比表面积大、表面湿润性能好,并在结构上还要有利于两相密切接触,促进湍流,以及吸附烟气中的杂质等,多在炼油、冶金、煤气、制氧等行业的干燥塔、吸收塔、冷却塔、洗涤塔、再生塔中使用。
填料是指装于填充塔内的惰性固体物料。填料的作用是增大气-液相或液-液相的接触面,使其相互充分接触混合。当前,用于化工、石化等工业的填料塔内的填料多种多样,但大都存在比表面积相对较小、表面吸附能力不高,传质传热效果低的缺点。
因此,如何提供一种结构简单且具有优质的传质效果的新型填料,便成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述背景技术的不足,提供了一种结构简单、传质传热效率高的多孔亲水微界面填料。
为此,本发明提供了一种多孔亲水微界面填料,其设有填料本体,所述填料本体是由呈板状的多孔亲水板件和波纹部件交替叠加构成,所述多孔亲水板件设有微米级孔径,每个所述多孔亲水板件上下两侧的波纹部件的波纹方向相反,所述的波纹部件的波峰或波谷与多孔亲水板件相抵靠,所述波纹部件的波纹延伸方向与多孔亲水板件形成连续的气相通道。
优选的,所述多孔亲水板件是由金属基复合材料制成,所述多孔亲水板件的厚度为0.02mm-0.1mm。
优选的,所述多孔亲水板件的微米级孔径大小为0.1-10μm,所述多孔亲水微界面填料的气-液两相传质传热面积为1000-3000㎡/m3。
优选的,所述气相通道的高度为0.2-15mm。
优选的,所述波纹部件采用金属材料、高分子材料或金属与高分子复合材料制成。
本发明的有益效果为:
(1)本发明提供了一种多孔亲水微界面填料,设有填料本体,填料本体是由呈板状的多孔亲水板件和波纹件交替叠加构成,波纹部件的波峰或波谷与多孔亲水板件相抵靠,波纹部件的波纹延伸方向与多孔亲水板件形成连续的气相通道。一方面,多孔亲水板件为平面薄板,且其厚度仅为0.02-0.1mm,当液体通过多孔亲水微界面填料时,这种平板结构使得液体流动顺畅,不易产生积液,从而降低了阻力,提高了传质效率。另一方面,多孔亲水板件与波纹部件构成的连续的气相通道,增大了多孔亲水微界面填料的气体通量,进一步提高了传质传热的效率。
(2)本发明的多孔亲水微界面填料为一种新型规整填料,其多孔亲水板件具有微米级孔径,可以使液相在填料内部能即时润湿覆盖多孔亲水板件表面,降低了液-气比,提高了传质传热效率;在填料内部,微米级孔径的多孔亲水板件为液相与气相之间提供了微界面接触,大幅度提高了气液两相有效接触面积。使得气-液两相接触面积可以达到1000-3000㎡/m3,从而实现高效率传质传热的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的多孔亲水微界面填料在方形填料塔内的横截面图;
图3为本发明的多孔亲水微界面填料在圆形填料塔内的横截面图。
图中符号说明:
1.多孔亲水板件;2.波纹部件;3.气相通道;4.塔壁。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1-2所示,本发明提供了一种多孔亲水微界面填料,其具有填料本体,填料本体设有多孔亲水板件1和波纹部件2,填料本体是由多孔亲水板件1和波纹件2交替叠加构成。实际应用中,需再用捆带将叠加的多孔亲水板件1和波纹件2捆紧,捆绑后的填料本体的最外两侧均为波纹部件2。
进一步地,所述多孔亲水板件1是由金属基复合材料制成,且多孔亲水板件1设有微米级孔径,所述微米级孔径的大小为0.1-10μm。这种微界面结构,使液相在填料内部能即时润湿覆盖多孔亲水板件1的表面,从而降低了液-气比,提高了传质效率;在填料内部,微米级孔径的多孔亲水板件1为液相与气相之间提供了微界面接触,从而大幅提高了气液两相有效接触面积,本发明的多孔亲水微界面填料的气-液两相的传质传热面积可以达到1000-3000㎡/m3,为现有填料的5-10倍,从而实现高效率的传质传热。
进一步地,多孔亲水板件1的厚度为0.02mm-0.1mm,由于多孔亲水板件1为平面的板状结构,且其厚度极小,当液体通过多孔亲水微界面填料时,这种平板结构使得液体流动更为顺畅,不易产生积液,从而降低了阻力,提高了传质效率。每个多孔亲水板件1上下两侧的波纹部件2的波纹方向相反,且波纹部件2的波峰或波谷与多孔亲水板件1相抵靠,波纹部件2的波纹延伸方向与多孔亲水板件1形成连续的气相通道3,所述气相通道3的高度为0.2-15mm,这种结构设计,增大了多孔亲水微界面填料的气相通量,进一步提高了传质传热的效率。
进一步地,波纹部件2由金属材料、高分子材料或金属与高分子复合材料制成,材料成本低,可广泛应用于工业生产。
另外,本发明的多孔亲水微界面填料采用多孔亲水板件1和波纹部件2交替叠加的方式,在实际实施过程中,技术人员可以根据填料塔的类型,确定多孔亲水板件1和波纹部件2的长度和数量,以达到与填料塔的塔壁4进行充分贴合。例如,在方形填料塔内,多孔亲水微界面填料可以如图2所示堆叠放置;在圆形填料塔内,多孔亲水微界面填料可以如图3所示堆叠放置;当圆形填料塔的塔径较大时,也可以多组多孔亲水微界面填料进行拼接组合。
综上所述,本发明的多孔亲水微界面填料为一种新型规整填料,其多孔亲水板件1具有微米级孔径,能使液相在填料内部能即时润湿覆盖多孔亲水板件1表面,降低了液-气比,高了传质传热效率;在填料内部,微米级孔径的多孔亲水板件1为液相与气相之间提供了微界面接触,大幅度提高了气液两相有效接触面积。与传统波纹部件规整填料比较,其气-液两相的传质传热面积可以达到1000-3000㎡/m3,从而实现高效率传质传热的目的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多孔亲水微界面填料,其设有填料本体,其特征在于,所述填料本体是由呈板状的多孔亲水板件和波纹部件交替叠加构成,所述多孔亲水板件设有微米级孔径,每个所述多孔亲水板件上下两侧的波纹部件的波纹方向相反,所述的波纹部件的波峰或波谷与多孔亲水板件相抵靠,所述波纹部件的波纹延伸方向与多孔亲水板件形成连续的气相通道。
2.根据权利要求1所述的一种多孔亲水微界面填料,其特征在于,所述多孔亲水板件是由金属基复合材料制成,所述多孔亲水板件的厚度为0.02mm-0.1mm。
3.根据权利要求2所述的一种多孔亲水微界面填料,其特征在于,所述多孔亲水板件的微米级孔径大小为0.1-10μm,所述多孔亲水微界面填料的气-液两相传质传热面积为1000-3000㎡/m3。
4.根据权利要求1所述的一种多孔亲水微界面填料,其特征在于,所述气相通道的高度为0.2-15mm。
5.根据权利要求1所述的一种多孔亲水微界面填料,其特征在于,所述波纹部件采用金属材料、高分子材料或金属与高分子复合材料制成。
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