[实用新型]一种具有径向分布能力的催化精馏填料

说明书

技术领域

本实用新型是一种用于多相流分离或多相流反应的结构填料，该填料可广泛适用于催化精馏设备,(如反应器，精馏塔，萃取反应等)；并可有效地改善流体径向分布效果，提高反应及分离效率。 

背景技术

在催化精馏设备内部，同时发生反应及分离过程。反应物在装有催化剂的反应区发生反应后，反应产物在分离区及时得到分离，促进反应继续进行，从而实现了反应与分离的耦合。填料在催化精馏过程中起到了重要作用，其结构直接影响反应分离过程的效率。因此填料的排布不仅要保证塔内汽液两相充分接触，还要使反应产物能在分离区域均匀分布，从而保证催化精馏塔可在最优化的状态下运行。 

目前国内外很多学者都对催化精馏设备进行了优化设计。其中美国专利USP4443599，USP424530提出了将催化剂先套袋，再与丝网弹性体一起卷成捆束组成催化精馏塔的填料内构件。但由于物料的传递要通过套袋，其传质扩散过程阻力大，致使径向分布能力差，总体反应效率不高。欧洲专利0448884提出将中心由空腔的惰性颗粒用丝网捆包后与催化剂均匀混合作为催化精馏塔的填料内构件，但这类构件造成气液两相的沟流和短路现象。沟流和短路现象增大了传质阻力，降低了填料的径向分布能力，从而影响反应精馏的效率。为解决上述问题，本实验室提出采用将填料分区的方式。 

发明内容

本实用新型是一种用于多相流反应和多相流分离(液液两相流，汽液两相流，汽液液三相流，汽液液多相流)的结构填料，由于此填料的填料片是采用的径向分布，液体自上而下流动，分别进入结构A和结构B内，而结构A内的液体流动到结构B中，结构B内的液体又可流动到结构A中，液体间的相互流动提高了填料的径向分布能力。因此，此填料具有提高径向分布的能力，分离效率高、适用范围广的特点。 

该实用新型由若干个结构A和结构B构成。结构A内部由填料片构成，催化剂装填于填料内，外部由丝网包裹。结构B为规整填料片，可以为开窗导流填料、板波纹填料、丝 网波纹填料、孔板波纹填料、压延孔板波纹填料、蜂窝填料等规整填料。两种结构交替周向分布在填料盘内。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种具有径向分布能力的催化精馏填料；其特征是由结构A和结构B构成；结构A内部由填料片构成，催化剂装填于填料内，外部由丝网包裹；结构B为规整填料片；两种结构交替周向分布在填料盘内。 

所述的规整填料片为开窗导流填料、板波纹填料、丝网波纹填料、孔板波纹填料、压延孔板波纹填料或蜂窝填料的规整填料。 

所述的催化精馏填料可分为2n偶数填料区域，n为正整数；结构A区与结构B区各占一半，以周向交替排列的方式排满整个填料盘。 

所述的结构A中的规整填料片和结构B中的规整填料片可相同填料类型，也可采用不同的填料类型。 

所述的催化精馏填料包括2-100块填料片。 

当塔径在100-400mm内时，盘高为40-100mm变化；当塔径在400-1000mm内时，盘高为100-150mm变化；当塔径在1000-3000mm内时，盘高为150-200mm变化；当塔径大于3000mm时，盘高为200-250mm变化。 

上下两盘填料所分的偶数区域数量可以相同，也可以不同；当上盘填料分为2n区域时，下盘填料旋转(180/n)°。 

所述的填料片的材料是金属、塑料、陶瓷或石墨。 

该填料是由多个结构A和多个结构B组成。整盘填料可分为2，4，6，8，10，2n(n为正整数)等偶数区域。其中，结构A与结构B两部分交错周向排列。 

结构A由规整填料片1及丝网2组成，其中规整填料片可为开窗导流填料、板波纹填料、丝网波纹填料、孔板波纹填料、压延孔板波纹填料、蜂窝填料等规整填料；丝网材质可为金属、非金属、合成材料等。 

结构B由规整填料片1组成，可为开窗导流填料、板波纹填料、丝网波纹填料、孔板波纹填料、压延孔板波纹填料、蜂窝填料等规整填料。 

结构A中的规整填料片和结构B中的规整填料片可相同填料类型，也可采用不同的填料类型。 

每盘填料包括2-100块填料片。当塔径在100-400mm内时，盘高为40-100mm变化；当塔径在400-1000mm内时，盘高为100-150mm变化。当塔径在1000-3000mm内时，盘高为150-200mm变化。当塔径大于3000mm时，盘高为200-250mm变化。 

上下两盘填料所分的偶数区域数量可以相同，可以不同。安装时，当上盘填料分为2n区域时，下盘填料旋转(180/n)°。