專利名稱：一種填料塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化工設(shè)備，尤其是一種填料塔。
利用填料塔在氣相物料和液相物料之間進(jìn)行傳質(zhì)傳熱和/或完成化學(xué)反應(yīng)中，一般是氣相物料由塔下方的進(jìn)氣口引入，液相物料由塔的上部進(jìn)液口淋下，氣液兩相在塔內(nèi)相遇接觸。氣液兩相在塔中接觸的越充分，則傳質(zhì)傳熱過程會(huì)進(jìn)行得越充分，兩相物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也會(huì)完成的越徹底。為了使氣液兩相充分接觸，在填料塔中設(shè)有各種填料?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的填料有球形、鞍形或環(huán)形等形狀，這些種類的填料造價(jià)較高，另外，這類填料當(dāng)液相物質(zhì)淋到其上面后流過填料的表面，氣相物質(zhì)同時(shí)在填料層中穿過，在填料的表面上氣液接觸，這種在填料表面上的氣液接觸形式對(duì)一些氣液之間的傳質(zhì)傳熱比較有利，但對(duì)另一些氣液的傳質(zhì)，如用吹入空氣脫去水中的游離氨，用上述結(jié)構(gòu)的填料學(xué)吹脫效果就不很穩(wěn)定，這種傳質(zhì)過程最好是讓空氣流過含有氨的液滴的表面，液滴中的游離氨從液滴中逸出進(jìn)入氣相中而完成傳質(zhì)過程，在這種傳質(zhì)過程中，希望液相物質(zhì)在與氣相物質(zhì)接觸過程中被分散成均勻細(xì)小的液滴。使用上述的各種填料，淋下的液相在填料中不能形成均勻細(xì)小的液滴。
為了在填料層中獲得較多的液滴，現(xiàn)有技術(shù)中使用一種棒狀填料，其為柱體形狀，在使用時(shí)，其水平地固于塔中，由一層層固于填料塔中的棒狀填料構(gòu)成填料層。液相物質(zhì)由塔的上部淋下，落到棒狀填料上，在棒的下部會(huì)形成一個(gè)個(gè)液滴，隨著上面液體的不斷淋下，液滴變大而落到下一層填料棒上，又在其下部形成液滴，用這樣的棒狀填料構(gòu)成填料塔中的填料層，會(huì)在其中形成比其它形狀填料更多、更均勻的液滴，上升的氣體從液滴周圍流過，可以較好地完成傳質(zhì)的過程。但這種棒狀填料也有一些缺陷1、這種棒狀填料的光滑的棒表面對(duì)上面淋下的液體的分液作用較差，沒有對(duì)液體的導(dǎo)向作用，其結(jié)果是在棒狀填料的軸向上形成的液滴不夠均勻，這對(duì)提高傳質(zhì)傳熱過程的效率，尤其是吹脫過程中的吹脫效率不利。
2、為使在填料棒上液滴的分布均勻，需要將填料棒水平地固定在塔中，如果填料棒自身不夠直，或安裝時(shí)的水平度稍差一些，則棒的下部形成的液滴會(huì)向較低的一頭流動(dòng)，使液滴分布的均勻性大大降低，因此，在加工該棒狀填料中對(duì)其垂直度和安裝棒狀填料時(shí)的水平度的要求就較高，否則，傳質(zhì)傳熱效率將無法保證。
本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有棒狀填料的填料塔，使液相淋到填料上成為更均勻、更細(xì)小的液滴，提高填料塔的傳質(zhì)傳熱效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案本填料塔包括塔體，在所述塔體的上部設(shè)有進(jìn)液裝置，在塔體的下部設(shè)有進(jìn)氣裝置，在所述進(jìn)液裝置和進(jìn)氣裝置之間的塔體內(nèi)固設(shè)有若干層棒狀填料，在所述棒狀填料的周向表面上設(shè)有導(dǎo)液結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)液結(jié)構(gòu)可以是設(shè)于所述周向表面上的凸棱結(jié)構(gòu)，也可以是設(shè)于所述周向表面上的凹陷結(jié)構(gòu)。
所述凸棱結(jié)構(gòu)可以是設(shè)于當(dāng)棒狀填料安裝在塔中時(shí)朝下的周向表面上的凸起，也可以是設(shè)于所述的棒狀填料周向表面上的環(huán)狀或螺旋狀凸棱，所述凸棱可以是與填料棒一體的隆起的棱，也可以是設(shè)于光滑的棒狀填料周向表面上的螺旋狀的繞線。
所述凹陷結(jié)構(gòu)可以是在所述棒狀填料的周向表面上制出的環(huán)狀或螺旋狀凹槽，也可以是設(shè)于所述棒狀填料的當(dāng)安裝于塔中時(shí)朝下的周向表面上的凹坑。
當(dāng)本填料塔的上部所述進(jìn)液裝置向下淋液體時(shí)，所述導(dǎo)液結(jié)構(gòu)起到分散液體和對(duì)液體的導(dǎo)向的作用，落在所述棒狀填料上的液體會(huì)在流到所設(shè)的導(dǎo)液結(jié)構(gòu)處形成液滴。設(shè)有凸起或凹陷的填料，液體落到其上后會(huì)流到所設(shè)的凸起或凹陷處形成液滴；設(shè)有環(huán)狀或螺旋狀凸棱，或在光滑周向表面上設(shè)有螺旋狀繞線的填料，在淋下的液體到達(dá)棒上時(shí)所述的凸棱或繞線可以起到導(dǎo)流的作用，液體會(huì)沿著凸棱或繞線向下流，在朝下的凸棱或繞線處形成液滴，使液滴均勻細(xì)小地分布，從塔的下部進(jìn)入的氣體在穿過填料層時(shí)可以在這些液滴周圍流動(dòng)，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱過程。
由于在所述棒狀填料的周向表面上設(shè)有導(dǎo)液結(jié)構(gòu)，液體淋下時(shí)在其導(dǎo)液的作用下可在填料上形成更多、更均勻的液滴，另外，具有所述導(dǎo)液結(jié)構(gòu)棒狀填料在制造和安裝時(shí)其水平度稍微差一些也不會(huì)影響在其上形成均勻的液滴，因?yàn)樗龅膶?dǎo)液結(jié)構(gòu)可以阻止液體沿棒的軸向流動(dòng)。
為了使棒狀填料具有更好的分散液滴和對(duì)液相的導(dǎo)流性能，所述環(huán)狀凸棱或繞線的間距或螺旋狀繞線的螺距在20～40毫米為宜，凸棱或繞線的直徑可以是2毫米。
為了使所述的棒狀填料在本填料塔中有更好的分散和導(dǎo)流的效果，所述棒狀填料在塔中固定時(shí)各層橫豎交錯(cuò)排列，各層的層間距在20～40毫米，棒可以是圓形截面，也可以是三角形截面或是矩形截面，同一層填料中的棒間距可以是20～40毫米，本塔的填料層最好分段安裝，填料層中分段即是在幾層填料中間有一個(gè)層間距較大，液相在所述較大的間距形成的空隙中與上升的氣相進(jìn)行再分配，這可以提高傳質(zhì)傳熱效率，但該間距以及填料分幾段又受設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性的限制，段間距越大，分段越多，效率越高，但經(jīng)濟(jì)性會(huì)降低，較好的是每段設(shè)10～15層，段與段之間的間距可以是200～400毫米，設(shè)3～5段為宜，這要隨塔的大小來選取的。
本填料塔的塔體截面可以是圓形，也可以是矩形或正方形，其中填料層的截面形狀隨之改變。矩形或正方形的塔體截面可以減少其中的填料棒長(zhǎng)度規(guī)格。
本實(shí)用新型提供的具有棒狀填料的填料塔由于其中棒狀填料上設(shè)有分液、導(dǎo)液結(jié)構(gòu)，使填料分液產(chǎn)生的液滴更多、更均勻，促進(jìn)氣液的充分接觸，利于傳質(zhì)傳熱過程更充分地進(jìn)行，提高了填料塔的分離效果，且本填料塔的可操作性更強(qiáng)。本填料塔尤其適于作吹脫塔、吸收塔等。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的填料塔中的棒狀填料的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為填料塔中填料層的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖圖4為填料塔中填料層的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖圖5為正方形截面塔體的填料塔的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)施例如
圖1所示，本實(shí)用新型的填料塔為一脫去液相中的氨的吹脫塔，其包括塔體1，在塔體1的上部設(shè)有進(jìn)液裝置2，在塔體的下部設(shè)有進(jìn)氣裝置3，在進(jìn)液裝置2和進(jìn)氣裝置3之間的塔體1內(nèi)固設(shè)有棒狀填料層4，其中的棒狀填料41的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其為圓截面棒，在其周向表面上設(shè)有螺旋狀繞線42，螺旋狀繞線的螺距在20～40毫米，繞線的直徑是2毫米。棒狀填料41也可以是矩形截面棒，或是三角形截面棒。其上也可以是螺旋狀凸棱，或是環(huán)狀凸棱，或是螺旋狀凹環(huán)或環(huán)狀凹環(huán)。
棒狀填料層4由若干設(shè)有螺旋狀繞線42的棒狀填料41組成，棒狀填料分層水平地在塔中固定，同一層中的棒狀填料相互平行，棒間距是20～40毫米，相鄰層的棒狀填料相互的位置成90°交錯(cuò)，層間距為20～40毫米，每10層為一段，本塔設(shè)3段，段與段之間的間距是200～400毫米，如圖3、4所示。
塔體可以是如
圖1、3、4所示的圓形截面塔體1，也可以是正方形截面塔體1’，如圖5所示，還可以是矩形截面。
權(quán)利要求1.一種填料塔，其包括有塔體，在所述塔體的上部設(shè)有進(jìn)液裝置，在塔體的下部設(shè)有進(jìn)氣裝置，在所述進(jìn)液裝置和進(jìn)氣裝置之間的塔體內(nèi)固設(shè)有填料層，所述填料層中的填料為棒狀填料，其水平地固于塔中，其特征在于在所述棒狀填料的周向表面上設(shè)有導(dǎo)液結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料塔，其特征在于所述導(dǎo)液結(jié)構(gòu)是設(shè)于所述棒狀填料周向表面上的凸棱結(jié)構(gòu)或凹陷結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填料塔，其特征在于所述凸棱結(jié)構(gòu)是設(shè)在所述棒狀填料上的當(dāng)其安裝在塔中時(shí)朝下的周向表面上的凸起，或是設(shè)于所述的棒狀填料周向表面上的與填料棒成為一體的隆起的棱環(huán)狀或螺旋狀凸棱，或是設(shè)于光滑的棒狀填料周向表面上的螺旋狀的繞線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填料塔，其特征在于所述凹陷結(jié)構(gòu)是在所述棒狀填料的周向表面上制出的環(huán)狀或螺旋狀凹槽，或是設(shè)于所述棒狀填料的當(dāng)其安裝于塔中時(shí)朝下的周向表面上的凹坑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的填料塔，其特征在于所述環(huán)狀凸棱或繞線的間距或螺旋狀繞線的螺距在20～40毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的填料塔，其特征在于凸棱寬度或繞線的直徑是2毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的填料塔，其特征在于所述棒狀填料的棒體是圓形截面，或是矩形截面，或是正方形截面，或是三角形截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料塔，其特征在于所述棒狀填料在塔中上下多層固定，各層棒狀填料橫豎交錯(cuò)排列固定，各層的層間距在20～40毫米，同一層中，棒間距是20～40毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的填料塔，其特征在于固于塔中的所述的填料層分段設(shè)置，每段設(shè)10～15層，段與段之間的間距是200～400毫米，設(shè)3～5段。
專利摘要一種填料塔,其包括有塔體,在塔體的上部設(shè)有進(jìn)液裝置,在塔體的下部設(shè)有進(jìn)氣裝置,在進(jìn)液裝置和進(jìn)氣裝置之間的塔體內(nèi)固設(shè)有填料層,填料層中的填料為棒狀填料,其水平地固于塔中,在棒狀填料的周向表面上設(shè)有導(dǎo)液結(jié)構(gòu)。本填料塔使填料分液產(chǎn)生的液滴更多、更均勻,促進(jìn)氣液的充分接觸,利于傳質(zhì)傳熱過程更充分地進(jìn)行,提高了填料塔的分離效果,且本填料塔的可操作性更強(qiáng)。本填料塔尤其適于作吹脫塔、吸收塔等。
文檔編號(hào)B01D53/18GK2439898SQ0025062
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月22日
發(fā)明者童天佑, 蔣曉紅, 管永濤, 李長(zhǎng)春 申請(qǐng)人:北京綠創(chuàng)環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司