帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料的制作方法

本發明涉及一種新型散堆填料，適用于煉油、石化、化工、環保、醫藥等領域中的精餾、吸收、萃取等過程，是氣液傳質傳熱的重要設備，具有高效、高通量、制作簡單、成本低等優點。

背景技術：

填料塔是一種重要的化工分離設備，廣泛應用于煉油、石化、化工、環保、醫藥領域的精餾、吸收、萃取等傳質分離過程。填料是填料塔的核心構件，它提供了氣液兩相接觸傳質與換熱的表面，與塔內件一起決定了填料塔的性能。目前，填料的開發與應用是沿著散堆填料與規整填料兩個方向進行。雖然散堆填料的綜合性能不及規整填料，但其投資省，裝卸簡易，對塔內件制作、安裝的要求低，因而散堆填料十分廣泛地應用于工業分離過程。

工業上廣泛應用的散堆填料可分為實體填料和絲網填料，絲網填料由金屬絲制成，比表面積大，傳質性能和流體力學性能好，但成本高容易堵易腐。實體填料有鮑爾環、階梯環、矩鞍環、扁環等，可以采用金屬、塑料、陶瓷材質，它們具有通量大、壓降低等優點，陶瓷材質的填料還可以耐酸耐熱耐腐蝕，但實體填料傳質效率相對較低。不同的散堆填料適用的分離過程不同，近年開發的代表性散堆填料有impac填料、超級扁環填料、雙鞍環填料等等，開發趨勢是逐漸向自規整化、增大空隙率和減少壓降、增大比表面積、改善潤濕性能發展。中國專利cn1676209a公開了一種泡沫陶瓷環形填料，采用具有三維多孔網狀結構的泡沫陶瓷為材質加工圓環體散堆填料，兼備環狀填料和絲網填料優點，但該填料結構簡單，套疊堆積和傳質死區不可避免，傳質效率提高有限。

為了滿足近代煉油和石油化學工業對塔填料的要求，本發明提出的一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，是一種新型設計理念的散堆填料。具有更大的比表面積，更高的高徑比，不容易套疊堆積，改善液體流動，降低了壓降，增加了氣液接觸面積，促進了傳熱傳質的效率。

技術實現要素：

本發明的目的在于提出一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，與傳統散堆填料相比，采用三維多孔泡沫結構材質，帶一定傾角的獨特環結構，具有更高的高徑比，改善了液體流動，抑制軸向返混，提高了傳質效率，降低了壓降。

本發明采取的技術方案是：

一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，包括兩個左右對稱且相切的填料環組成，相切位置的側壁為上下相連一體制出，兩個左右對稱的填料環的半環相向半環一體制出；所述兩個填料環一體燒結而成。

而且，所述填料材質為陶瓷、泡沫碳、碳化硅、聚酯。

而且，所述填料燒結后填料的孔隙體積分數10％-90％，孔徑0.1-5mm。

而且，填料反向彎曲的環形可以為圓環形、規則或不規則多邊形，如圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形等。

而且，填料高度為3-50mm，寬度為5-100mm，長度為10-200mm，環形厚度為0.5mm-20mm。

而且，在填料環的寬度和長度排列增加2-4個的矩形舌片，舌片內彎方向與環彎曲方向一致，內彎角度增加10-90°。

本發明的優點和積極效果是：

1、本發明提供的帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料采用帶一定傾角的不對稱環結構，避免了填料間的套疊現象，自規整化加強，使填料間為點接觸而不是線接觸，減少流體在填料表面的溝流，改善流體在填料表面的流動狀況；

2、本發明提供的帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料采用泡沫結構材質，增大空隙率，提高氣液在立體上的接觸面積，提高傳質效率；

3、本發明提供的帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料采用雙環結構，使得填料的高徑比得到提升，裝填時趨于水平放置，因此迎風面小，阻力小，通量大，從而能夠抵消或者降低該填料由于泡沫材質厚度造成氣相空間減小而產生的填料的壓降；

4、本發明提供的帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料雙環也可以添加翅片，增大比表面積，改善傳質效率。

附圖說明

圖1為圓形雙環正面圖雙環泡沫散堆填料結構示意圖。

圖2為梅花形不對稱雙環泡沫散堆填料結構示意圖。

圖3為帶翅片的圓形不對稱雙環泡沫散堆填料結構示意圖。

圖4為1圖的仰視圖。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。

一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，包括兩個左右對稱且相切的填料環組成，相切位置的側壁為上下相連一體制出，兩個左右對稱的填料環的半環相向半環一體制出；所述兩個填料環一體燒結而成，所述泡沫結構為束狀、海綿狀或不規則多孔泡沫結構，填料結構由兩個不對稱具有一定傾角的環組成。填料反向彎曲的環形可以為圓環形、規則或不規則多邊形，填料高度為3-50mm，寬度為5-100mm，長度為10-200mm，環形厚度為0.5mm-20mm。每個彎曲環上還可開2-4個矩形舌片內彎成翅片，增加填料表面積，提高分離效率。

典型實例如下：

實施例1：

一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，其泡沫結構為束狀多孔泡沫結構，多孔泡沫結構的孔隙體積分數10％，孔徑0.1mm。填料結構由兩個不對稱具有一定傾角的圓環組成，彎曲成的填料高度為3mm，寬度為5mm，長度為10mm，環形厚度為0.5mm。該填料采用泡沫結構材質，增大空隙率，提高氣液在立體上的接觸面積，提高傳質效率，另不對稱帶一定傾角的環結構，可改變填料接觸方式，改善填料表面流體的流動狀況，抵消或者降低該填料由于泡沫材質厚度造成氣相空間減小而產生的填料的壓降。

實施例2：

一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，其泡沫結構為海綿狀多孔泡沫結構，多孔泡沫結構的孔隙體積分數70％，孔徑1mm。填料結構由兩個不對稱具有一定傾角的梅花形環組成，彎曲成的填料高度為10mm，寬度為20mm，長度為40mm，環形厚度為5mm。該填料采用泡沫結構材質，增大空隙率，提高氣液在立體上的接觸面積，提高傳質效率，另不對稱帶一定傾角的環結構，可改變填料接觸方式，改善填料表面流體的流動狀況，抵消或者降低該填料由于泡沫材質厚度造成氣相空間減小而產生的填料的壓降。

實施例3：

一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，其泡沫結構為不規則多孔泡沫結構，多孔泡沫結構的孔隙體積分數90％，孔徑2mm。填料結構由兩個不對稱具有一定傾角的五邊形環組成，彎曲成的填料高度為20mm，寬度為40mm，長度為80mm，環形厚度為10mm。該填料采用泡沫結構材質，增大空隙率，提高氣液在立體上的接觸面積，提高傳質效率，另不對稱帶一定傾角的環結構，可改變填料接觸方式，改善填料表面流體的流動狀況，抵消或者降低該填料由于泡沫材質厚度造成氣相空間減小而產生的填料的壓降。

實施例4：

一種帶有傾角的不對稱雙環泡沫散堆填料，其泡沫結構為海綿狀多孔泡沫結構，多孔泡沫結構的孔隙體積分數95％，孔徑5mm。填料結構由兩個不對稱具有一定傾角的圓環組成，彎曲成的填料高度為50mm，寬度為100mm，長度為200mm，環形厚度為20mm。每個彎曲環上前后排列開2個矩形舌片，前面舌片內彎30°成翅片，后面舌片內彎60°成翅片，共8個翅片，舌片內彎方向與環彎曲方向一致。該填料采用泡沫結構材質，增大空隙率，提高氣液在立體上的接觸面積，提高傳質效率，另不對稱帶一定傾角的環結構，可改變填料接觸方式，改善填料表面流體的流動狀況，抵消或者降低該填料由于泡沫材質厚度造成氣相空間減小而產生的填料的壓降。增加翅片進一步增加了大型號的填料表面積，實現液體多點分配，減少流體在填料表面的溝流，可自規整化。

本發明提出的一種新型的雙扭環散堆填料，已通過較佳實施例子進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和范圍內對本文所述的結構和連接方法進行改動或適當變更與組合，來實現本發明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發明精神、范圍和內容中。