[发明专利]一种聚四氟乙烯盘式规整填料及制备方法

说明书

本发明涉及一种聚四氟乙烯盘式规整填料及制备方法，一种聚四氟乙烯盘式规整填料，包括由若干侧立的聚四氟乙烯波纹板叠合而成的本体结构，相邻的两块波纹板在侧立叠合时波峰与波峰点接触形成传质区间，所述聚四氟乙烯波纹板上设置有多个通孔，所述聚四氟乙烯波纹板的正反两面均设有拉毛纹路，所述拉毛纹路与所述波纹板的波纹形成夹角α，其中α=45°。本发明通过以去除材料的方式在聚四氟乙烯波纹板表面形成不可恢复的拉毛纹路，避免在后续加工工艺中破坏波纹板的表面粗糙度，使波纹板具有挂液的能力，显著提升传质效率。

技术领域

本发明涉及规整填料技术领域，特别涉及一种聚四氟乙烯盘式规整填料及制备方法。

背景技术

填料泛指被填充于其他物体中的物料。在化学工程中，填料指装于填充塔内的惰性固体物料，其作用是增加气-液的接触面，使其相互强烈混合。有分散填料和规整填料两种。分散填料如鲍尔环和拉西环。规整填料是按一定的几何构形排列，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。波纹填料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。波纹填料按结构可分为网波纹填料和板波纹填料两大类，其材质又有金属、塑料和陶瓷等之分。金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式。该填料的波纹板片上冲压有许多小孔，可起到分配板片上的液体、加强横向混合的作用。波纹板片上轧成细小沟纹，可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高，适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。但由于金属的抗腐蚀能力较弱，尤其是强酸性物质的传质，通常使用两三个月就要停机更换填料。

氟塑料，尤其是聚四氟乙烯，具有很强的耐腐蚀性，将其制作成规整填料有望解决上述难题。在该应用场合，塑料相比金属，最大的劣势在于塑料缺乏金属的刚性，因此使用全聚四氟乙烯制作成规整填料需要在材料的刚性以及强度方面提供新的思路。授权公告号为CN104841353B的中国发明专利公开了一种聚四氟乙烯的盘式规整填料，包括由若干侧立的聚四氟乙烯波纹板叠合而成的本体结构、由聚四氟乙烯箍圈箍紧在所述本体结构形成的包边结构、由聚四氟乙烯加强筋水平穿置于所述本体结构中形成的加强结构以及由聚四氟乙烯线将所述本体结构和包边结构缝制成一体的缝合结构；聚四氟乙烯加强筋是由刚性芯棒穿置在聚四氟乙烯管内部，并将所述聚四氟乙烯管两端熔焊形成的兼具刚性、耐腐蚀性能的密封结构；所述波纹板的波纹的宽度方向与波纹板的宽度方向形成夹角α，从而相邻的两块波纹板在侧立叠合时波峰与波峰点接触形成传质区间，30°≤α≤60°；波纹板正反两表面均设有粗糙结构，板身具有若干均匀分布的通孔。该填料的波纹板，采用聚四氟乙烯压延带基带制备，压延带基带是平的、光滑、并且无孔，而波纹板是波纹状的、粗糙的、并且具有均匀密布的孔。因此需要通过多种机械设备对压延带基带进行处理，以形成波纹板。常用设备有：辊压机，以形成粗糙面；冲孔机，以形成均匀密布的孔；还有波纹机，通过热压刀将平直的、已经冲好孔的、辊压出粗糙面的压延带基带热压出波纹结构。问题在于：经过热压刀的处理，原先通过辊压机制出的粗糙结构一定程度上被熨平，影响了液体的分布和停留，影响了填料的润湿性，从而对液体传质造成影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种聚四氟乙烯盘式规整填料，能够避免在波纹热压过程中破坏波纹板表面粗糙结构，提高液体传质效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚四氟乙烯盘式规整填料，包括由若干侧立的聚四氟乙烯波纹板叠合而成的本体结构，相邻的两块波纹板在侧立叠合时波峰与波峰点接触形成传质区间，所述聚四氟乙烯波纹板上设置有多个通孔，所述聚四氟乙烯波纹板的正反两面均设有拉毛纹路，所述拉毛纹路与所述波纹板的波纹形成夹角α，其中α=45°。

所述的拉毛纹路是指通过挫刀或钢刷在聚四氟乙烯表面来回摩擦，以去除材料的方式在表面形成深浅不一的沟纹，而非以塑性变形的方式形成沟纹，避免在热压刀的作用下塑性变形的形成沟纹复原而降低粗糙度，影响液体传质。