CN1456386A - 用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料 - Google Patents

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赵增典
王守文
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Abstract

本发明提供一种用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，其特征在于：填料采用一种经烧结而成的泡沫状陶瓷材料或三维网状陶瓷材料制作。该泡沫状陶瓷填料除具备普通陶瓷板波纹填料的耐腐蚀、不变形、润湿性好、寿命长、造价低等优点外，还具有比陶瓷板波纹填料比表面积更大、理论板数更多，蒸馏分离效率更高、密度较小的特点，进而保证填料塔的工作性能比采用常见陶瓷或金属制作的板波纹填料和散堆填料更加优良。

Description

用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料
技术领域
本发明提供一种用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，属于化工填料塔技术领域。
背景技术
目前，有关蒸馏或吸收领域的化工填料塔所用陶瓷填料的技术报道已有许多，其目的都是通过力求提高其比表面积和空隙率达到提高效率的目的，如专利号为“00224389.X”的开孔瓷球填料，它由瓷体1和通孔2组成，它通过普通制瓷工艺用瓷泥制作瓷体1，并在瓷体1中开钻一些呈“#、×、Δ、米”排列的通孔2；专利号为“00224393.8”的一种瓷体表面凹凸式开孔填料，它由瓷体1、通孔2和小半圆瓷体3组成，它通过普通制瓷工艺用瓷泥制作瓷体1，并在其表面用瓷泥增设一些小半圆瓷2和呈“#、×、Δ、米”排列的通孔2；再如专利号为“89204473.X”的自分布式板波纹填料，它是采用不锈钢、碳钢、塑料、陶瓷材质所制成的板波纹填料，其特征是在填料盘的某一端面的填料片上开设有连续或有一定间距的三角形齿；还有常见的柱形板波纹填料，由多层波纹板片重叠组成，纵向安装在塔内；以及板片上均匀布置有小孔和细缝的高效规整塔填料等等。填料塔的工作性能因使用了上述塔填料都能够有一定程度的改进。但由于上述塔填料还存在比表面积小、空隙率低、理论板数少的缺陷，从而影响了填料塔的工作性能。另外金属填料虽然克服了陶瓷填料密度大、效率低的缺点，但耐腐蚀性却远不能与陶瓷填料相比。泡沫状陶瓷材料或三维网状陶瓷材料作为一种现有材料，其以往的应用领域主要是在冶金行业用于过滤，如专利号为“92102883.0”的泡沫陶瓷材料过滤器及其制造方法，由正面开口孔隙率为70～85％的泡沫状或多孔状陶瓷材料制成。所述陶瓷材料由(重量百分比)Al#-[2]O#-[3]60～80％、SiO#-[2]20～40％，或者Al#-[2]O#-[3]90～98％、SiO#-[2]2～10％，或者Al#-[2]O#-[3]70～80％、Sio#-[2]5～10％、ZrO#-[2]15～20％，或者Al#-[2]O#-[3]15～30％、ZrO#-[2]70～85％中至少且至多一组组成，可用于过滤高熔点液态金属、合金钢、铸铁以及难熔金属或合金。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面积更大、理论板数更多、效率更高、工作性能优良的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料。
其特征在于：填料制作材质是一种经烧结而成的泡沫状陶瓷。
所述的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，填料制作材料也可为三维网状陶瓷。
所述的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，采用铝硅系耐酸型陶瓷材料制作，其化学成分主要是二氧化硅和三氧化二铝，开孔率为60％～97％，孔径可在1～10毫米范围内调整，空隙率60％～85％。
所述的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，可以制作成平板形状，也可以制作成各种各样结构和形状的规整填料或散堆填料。
我们对于用各种材料制作的规整填料的综合性能进行了比较，其结果如下表：
    材质   理论板数 效率   重度kg/m3 耐热性 耐腐蚀 综合评价
泡沫状陶瓷材料     6～8 最好 470   较好   最好   最好     1
不锈钢丝网     2.5～5 好 250   好   较好   好     2
不锈钢板     2～4.5 较好 340   好   较好   好     3
塑料板     2～4.5 较好 150   最好   最差   好     4
陶瓷板     2～4 最差 800   最差   最好   最好     5
铝板     2～4.5 较好 140   最好   差   最差     6
碳钢板     2～4 最差 700   最差   好   差     7
从比较结果可以看出：泡沫状陶瓷填料除具有陶瓷板波纹填料的耐腐蚀、不变形、润湿性好、寿命长、造价低等特点外，比陶瓷板波纹填料具有理论板数更多、分离效率更高、密度较小的特点，还优于金属填料的高效分离性能，集结了目前金属和陶瓷填料的各种最佳性能，可以制作规整填料或散堆填料，是金属填料和陶瓷波纹板填料的理想替代品，它的应用可使填料塔的工作性能更为优良。
具体实施方式
用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料采用平均孔径为3毫米、开孔率为98％、抗压强度为2.45Mpa、表面积为600m2/m3、密度0.4g/cm3、孔隙率为82％、吸水率小于0.5％、耐酸度大于99％、耐碱度大于92％、耐温度急变性大于200℃的铝硅系耐酸型泡沫状陶瓷材料制作，填料塔直径为75mm、填料高度为1000mm，用于蒸馏分离酒精溶液，测得其理论塔板数为7.2，最小液体负荷为200N/m2.h。
实施例中所用的铝硅系耐酸型泡沫状陶瓷填料制作材料也可为三维网状陶瓷。

Claims (4)

1.一种用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，其特征在于：填料制作材质是一种经烧结而成的泡沫状陶瓷。
2.如权利要求1所述的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，其特征在于：填料制作材料也可为三维网状陶瓷。
3.如权利要求1所述的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，其特征在于：采用铝硅系耐酸型陶瓷材料制作，其化学成分主要是二氧化硅和三氧化二铝，开孔率为60％～97％，孔径可在1～10毫米范围内调整，空隙率60％～85％。
4.如权利要求1所述的用于化工塔器内的泡沫状陶瓷填料，其特征在于：填料可以制作成平板形状，也可以制作成各种各样结构和形状的规整填料或散堆填料。
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