[发明专利]一种纺锤形规整填料

说明书

本发明公开了一种纺锤形规整填料。所述的规整填料包括至少一层由若干并联的、水平放置的纺锤形异形管构成的填料层，所述的若干并联、水平放置的纺锤形异形管构成了多个具有收集段、喉口和分散段的平行通道；所述纺锤形异形管的截面为纺锤形，其顶部与下部均为圆弧形，且顶部圆弧的半径要大于下部圆弧的半径。与现有规整填料相比，本发明的纺锤形规整填料具有传质效率高、结构简单、体积小、抗结垢和压降小的特点，传质反应后气相液沫夹带少，适用于气液两相传质与反应过程，尤其适用于烟气及工艺尾气除尘脱硫处理，可广泛应用于石油化工和环保等领域。

技术领域

本发明涉及一种纺锤形规整填料，适用于除尘及气液两相传质与反应过程，尤其适用于烟气及工艺尾气除尘脱硫处理，可广泛应用于石油化工和环保等领域。

背景技术

填料塔作为一种传统的气、液传质设备，近年来有很大发展，由于填料结构的不断改进，在很多生产过程中填料塔已代替了传统的板式塔。目前气、液传质设备中的填料塔所采用的填料主要分为散堆填料和规整填料两大类。散堆填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散堆填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。较为典型的散装填料包括拉西环、鲍尔环、阶梯环等。但由于散堆填料的堆积密度较大，塔设备负荷载重大，气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，易堵塞，使设备的使用周期缩短。

规整填料是按一定的几何形状排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。

格栅填料是以条状单元体经一定规则组合而成的，具有多种结构形式。格栅填料的比表面积较低，主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。在工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料，它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料，波纹与塔轴的倾角有30°和45°两种，组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔内，相邻的两盘填料间交错90°排列。波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料，且装卸、清理困难，造价高。

脉冲填料是由带缩颈的中空棱柱形个体，按一定方式拼装而成的一种规整填料。脉冲填料组装后，会形成带缩颈的多孔棱形通道，其纵面流道交替收缩和扩大，气液两相通过时产生强烈的湍动。在缩颈段，气速最高，湍动剧烈，从而强化传质。在扩大段，气速减到最小，实现两相的分离。流道收缩、扩大的交替重复，实现了“脉冲”传质过程。脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是真空精馏的理想填料。因其优良的液体分布性能使放大效应减少，故特别适用于大塔径的场合。

专利201120285362.1公开了一种规整波纹填料，主要在规整波纹填料片相对应的两侧边上，分别设置有边孔带，边孔带上设置有边孔，当带有边孔带的规整波纹填料片以倾角相反方向叠加形成盘状填料，该盘状填料组装在填料精馏塔内形成填料床层时，进入填料精馏塔内的气液流体在层与层间的气液两相逆流流动过程中，轻质气体可沿边孔直线向上运动，重质液体沿边孔直线向下运动，以此来提高气液通量，但此结构虽然不易堵塞，但传质效率下降。

专利CN1054018A公开了两种脉冲波纹填料，一种是带有波形脉冲单元体的脉冲波纹填料，其特点是：凹凸脉冲单元体连续而又相同地规则排列于波纹通道的坡面上。另一种是带有梭形脉冲单元体的脉冲波纹填料，其特点是梭形脉冲凹单元体间断地排列于波峰的棱线上，梭形脉冲凸单元体间断地排列于波谷的棱线上。上述第一种填料在靠近填料波纹表面附近利用凹凸单元体实现气液一定程度的收缩扩张运动，但填料的制作过程复杂，填料强度较差，无法消除填料层界面阻力；第二种填料与普通规整填料结构基本相同，仅在填料峰、谷处利用局部变形产生气液的局部湍动，对提高填料效率无实质性作用。

因此，开发新型的规整填料结构，解决目前规整填料在实际应用中存在的问题，对于提高传质效率具有非常重要的意义。

发明内容