[实用新型]一种散装金属填料

说明书

本发明属于化工、石化、炼油工业中精馏塔、吸收塔内所用的传质、传热填料。

塔填料已有一百多年的发展历史，按结构形状可分为规整填料和颗粒填料两大类，颗粒填料一般以散装的方式堆积在塔内，所以又叫散装填料，散装填料又可分为环形填料（如拉西环、鲍尔环、阶梯环）、鞍形填料、环矩鞍填料，球形填料和花环填料。目前，散装金属填料只有环形填料和环矩鞍填料两种，其中性能较好，普遍应用的高效填料首推环矩鞍填料。金属环矩鞍填料为美国Norton公司于1976年创制，它将传统的环形填料与鞍形填料结合起来，取其所长，使其气体通量较大而传质效率较高，其结构见附图3。同时在使用过程中，也发现其存在某些问题，如在安装后因嵌套而″咬紧″，不易自塔内卸出，并影响压降。

经文献检索，与本专利申请比较接近的有美国专利US4，600，544和中国专利CN2，045，325，二者均为环形填料，与本发明在结构上有本质的区别。

根据精馏吸收等分离过程的要求，一个理想的填料应同时满足流体通量大、压降低、分离效率高、成本合理等要求，因而人们需要继续寻求比环矩鞍填料性能更好的散装金属填料，并解决其在安装后因嵌套而″咬紧″，不易自塔内卸出的问题。

本发明的目的就在于提供一种能进一步提高填料的气流通量，降低压降，能在不降低分离效率的基础上进一步降低填料的金属用量，从而降低成本，并能防止填料相互″咬紧″现象的新型散装金属填料。

本实用新型的目的是这样实现的：这种散装金属填料用薄金属片经冲切、卷园而成，其结构形状为灯笼形，由上、下端部和中部组成；上、下端部为锯齿形环，或平环；中部为球形，开有若干个窗孔；开窗部分的金属片冲成窄条，向内弯曲，弯成弧状。

中部球形的开窗孔数为8－12个，开孔率大于50％。开窗部分的金属片窄条可以有三种型式：一种与上环和下环均连成一体；第二种半数与上环连接、与下环断开，另一半数与下环连接、与上环断开，各自由端向中心弯曲；第三种分别在离上、下环2／3处断开，各自由端向中心弯曲。

本实用新型因为采用环形填料与球形填料相结合的型式，吸收了二者的优点，如具有很好的刚度；若将本填料沿轴线切为3～4瓣，则每瓣又近似一个环矩鞍填料，也就是说本填料也可认为是经过精心设计后，环矩鞍填料的有规则的组合，所以既吸收了原环矩鞍填料的优点，又提高了填料层的局部规整性，从而有利于提高填料的气通量，降低压降，并能防止原填料的相互″咬紧″现象，也有利于降低金属用量。

下面结合附图进一步详细地叙述本实用新型的实施例。

图1为灯笼形散装金属填料的结构示意图之一。

图2为灯笼形散装金属填料的结构示意图之二。

图3为金属环矩鞍填料的结构示意图。

本实用新型散装金属填料的结构形状如图1或图2所示，其结构形状为灯笼形，由上端部1、下端部2和中部3组成；上端部1和下端部2为锯齿形环，或平环，采用锯齿形环可使液流分布点多，以提高分离效率；中部3为球形，以提高刚度，同时开有若干个窗孔4；开窗部分的金属片5、6、7冲成窄条，向内弯曲成弧状，以提高填料的刚度。中部球形的开窗孔数为8～12个，开孔率（窗面积／中部球形总面积）大于50％，以便气流，液流可透入填料的球形腹部，以利提高气流最大通量，降低压降，提高填料内表面利用率，以提高分离效率。开窗部分的金属片窄条5与上环和下环均连成一体；金属片窄条6半数与上环连接、与下环断开，另一半与下环连接、与上环断开，各自由端向中心弯曲；金属片窄条7分别在离上、下环2／3处断开，各自由端向中心弯曲。金属片窄条5、6、7的作用都是分割气液流，扩大气液传质表面，以提高分离效率。

为验证本实用新型填料的具体效果，按照附图1的结构制作了Dg50的不锈钢灯笼形填料的试验样品，以便将其与Dg50的环矩鞍金属填料进行对照比较。

它们的主要尺寸和几何性能对比见表1：