[发明专利]一种用于烟气二氧化碳捕集吸收塔的填料

说明书

本发明涉及一种用于烟气二氧化碳捕集吸收塔的填料，所述填料包括填料芯体和设置在填料芯体外侧的防壁流结构，所述填料芯体包括外侧的不锈钢波纹板和中间的若干层塑料波纹板，所述相邻塑料波纹板按波纹方向相互交错布置；所述塑料波纹板的表面具有微米级多孔结构；以质量分数计，所述塑料波纹板包括40～90％的基体材料、5～50％的亲水材料、0～5％的抗氧化剂和5～30％的增强纤维。本发明提供的填料具有高润湿性能、高成膜率、高强度、制造成本低廉和易运输与组装的优点。

技术领域

本发明属于填料技术领域，特别涉及一种用于烟气二氧化碳捕集吸收塔的填料。

背景技术

CO₂捕集工程中常用填料塔作为吸收塔，它由填料、塔内件及筒体构成，其中填料在塔中提供了气液流动的通道与两相传热传质的表面，直接决定了气液相流动与传热传质效果的好坏，是吸收塔的核心部件，而现有填料一般采用不锈钢制作，不锈钢填料存在价格昂贵、运输安装困难等系列问题，其成本将占到整个填料塔设备投资分布的30％-40％，因而人们开始开发成本低廉的塑料填料，但是目前塑料填料因其亲水性差、难以湿润且强度较差，实际性能远不如不锈钢填料。如公开号为CN205730796U的中国专利文献公开了一种填料吸收塔。填料吸收塔由塔身、出气口、除雾器、进液管、喷头、填料层、填料支撑板、气体分布板、出液口及进气口等组成。填料材质为塑料，每个填料的下端设有凹槽。如公开号为CN2882993的中国专利文献公开了一种塑料夹片波纹填料，主要是由经热压工艺而成的塑料波纹片和塑料平板共同组成的塑料夹片波纹填料单元构成，每个塑料夹片波纹填料单元包含有1片塑料平板和1或2片塑料波纹片。塑料波纹片的正截面为波纹形状。塑料波纹片与塑料平板上可以加工有圆孔、长圆孔等孔洞，其表面也可设有斑点、花纹状的凸起或凹坑。塑料夹片波纹填料单元所构成填料组块的外形可以是长方体，也可以是正方体、圆柱体或可以拼接组合成圆柱体的分割块。

因此，需要一种高润湿性能、高成膜率且高强度的塑料规整填料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于烟气二氧化碳捕集吸收塔的填料，具有高润湿性能、高成膜率、高强度、制造成本低廉的优点。

本发明所提供的技术方案为：

一种用于烟气二氧化碳捕集吸收塔的填料，所述填料包括填料芯体和设置在填料芯体外侧的防壁流结构，所述填料芯体包括外侧的不锈钢波纹板和中间的若干层塑料波纹板，所述相邻塑料波纹板按波纹方向相互交错布置；所述塑料波纹板的表面具有微米级多孔结构或微米级沟槽纹理结构；以质量分数计，所述塑料波纹板包括40～90％的基体材料、5～50％的亲水材料、0～5％的抗氧化剂和5～30％的增强纤维。

所述塑料波纹板的表面上的微米级多孔结构的孔径尺寸为30-200μm，所述塑料波纹板的表面上的微米级沟槽纹理结构的宽度10～200μm。

所述不锈钢波纹板和塑料波纹板的宽度为100～300mm、厚度为0.5～2mm。

所述基体材料选自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯树脂(CPVC)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)中的一种或至少两种的组合，所述亲水材料选自马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)中的一种或组合，所述抗氧化剂选自抗氧剂264(BHT)、抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂1024中的一种或至少两种的组合，所述增强纤维选自玻璃纤维、天然纤维、芳纶纤维或滑石粉中的一种或至少两种的组合。

所述不锈钢波纹板或塑料波纹板的比表面积为250-500m²/m³、波纹倾斜角为30-45°、波峰高度为6-12mm、波距为9-25mm和边长为8-17mm。

所述防壁流结构为不锈钢防壁流箍，所述填料芯体从上至下依次包括两层不锈钢波纹板、二十层塑料波纹板和两层不锈钢波纹板。