專利名稱：萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，屬于化工萃取單元操作過程用于傳質(zhì)的塔內(nèi)填料的改進。
背景技術(shù)：
廣泛應(yīng)用于工業(yè)液液萃取分離物質(zhì)的設(shè)備分逐級接觸式(如篩板塔)和微分接觸式(如填料塔)兩種。其中板式萃取塔依靠篩孔使分散相多次分散而后再聚集，液液表面更新，期間進行相間傳質(zhì)，板式萃取塔的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使得其在萃取過程中得到了廣泛應(yīng)用，但是在板式塔中，由于分散相只依靠板孔分散，從而使分散相液滴的表面更新頻率很低，傳質(zhì)推動力減小，因而傳質(zhì)效率有限。散堆填料(如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、θ環(huán)等)的出現(xiàn)，將填料應(yīng)用于液液萃取過程時，單位體積填料可以提供更多的相間接觸傳質(zhì)面積，使分散相液滴表面不斷更新，提高相間傳質(zhì)推動力，從而強化了傳質(zhì)；此外，散堆填料的出現(xiàn)減少了軸向返混，從而也可以提高傳質(zhì)效率。但是目前工業(yè)上應(yīng)用的萃取用散堆填料，大部分為實體填料，如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)，使得分散相液滴的表面更新頻率仍然不是很高，因而傳質(zhì)效率不是很高。如何通過提高分散相液滴的表面更新頻率從而顯著提高液液萃取的傳質(zhì)效率是一個研究方向。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，該填料可以顯著提高分散相液滴的表面更新頻率，加強流體界面湍動程度，從而提高傳質(zhì)效率。
本實用新型是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的，一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，其特征在于，該填料是由2～20個單片波紋板網(wǎng)，并且以相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯呈15°～90°構(gòu)成圓柱體狀的填料單體，單體圓柱體填料的直徑為10mm～100mm、高為10mm～100mm。
上述的波紋板網(wǎng)片形成的波紋通道與垂直方向呈25°～70°夾角，波紋峰高為3mm～30mm，網(wǎng)格形狀為平行四邊形或者菱形，波紋板網(wǎng)片上的網(wǎng)格的底為3mm～20mm，網(wǎng)格的高為3mm～20mm。
本實用新型的優(yōu)點在于第一，由于采用波紋板網(wǎng)，使得分散相液滴處于不斷的表面更新狀態(tài)中，使分散相液滴的濃度整體分布均勻，可大大減小了分散相內(nèi)的傳質(zhì)阻力，從而強化了液液兩相間傳質(zhì)；第二，由于采用波紋板網(wǎng)，這種填料的重量堆密度非常小，可以大大減小金屬耗材，節(jié)省材料投資；第三，由于采用波紋板網(wǎng)，這種填料的流動阻力非常小，有利于提高處理量。
圖1為本實用新型的單片波紋板網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為以兩片波紋板網(wǎng)組合成的本實用新型萃取用圓柱體狀的填料單體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為上波紋板網(wǎng)片，2為下波紋板網(wǎng)片，3為連接點。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型加以詳細說明該填料具體制作過程為用1mm厚的不銹鋼板拉成菱形孔的板網(wǎng)，其中菱形孔為底7mm×高5mm；然后將板網(wǎng)壓制成頂角為90度、峰高為6.3mm、波紋傾角為45°的波紋片，如圖1所示；將這樣的波紋板網(wǎng)片制成直徑為48mm的圓盤狀；將直徑為48mm的圓盤狀波紋板網(wǎng)10片用點焊相互連接組成一個填料單體，其中按相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯呈90°進行組裝。
將上述制得的單體填料填充在在直徑50mm、填料裝填高度550mm的萃取塔內(nèi)，用于煤油-苯甲酸-水系統(tǒng)進行了萃取實驗研究，對不同的操作條件進行了測試。在該萃取塔內(nèi)也進行了裝有傳統(tǒng)的不銹鋼金屬鮑爾環(huán)填料直徑為10mm×高10mm，在相同的操作條件下進行了對比萃取實驗。本實用新型填料重量堆密度255Kg/m3，僅為鮑爾環(huán)重量堆密度667Kg/m3的38％，其分離效率卻比鮑爾環(huán)填料的傳質(zhì)效率提高24％～100％。表1為本實用新型填料參數(shù)。
表1本實用新型填料參數(shù)
權(quán)利要求1.一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，其特征在于該填料是由2～20個單片波紋板網(wǎng)，并且以相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯呈15°～90°構(gòu)成圓柱體狀的填料單體，單體圓柱體填料的直徑為10mm～100mm、高為10mm～100mm。
2.按權(quán)利要求1所述的萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，其特征在于波紋板網(wǎng)片形成的波紋通道與垂直方向呈25°～70°夾角，波紋峰高為3mm～30mm，網(wǎng)格形狀為平行四邊形或者菱形，波紋板網(wǎng)片上的網(wǎng)格為底為3mm～20mm，網(wǎng)格的高為3mm～20mm。
專利摘要本實用新型公開了一種萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料，屬于化工萃取單元操作過程用于傳質(zhì)的塔內(nèi)填料的改進。該萃取用圓柱體狀波紋板網(wǎng)散堆填料單體是由2～20個單片波紋板網(wǎng)，并且以相鄰兩片波紋板網(wǎng)的波紋通道方向相互交錯呈15°～90°構(gòu)成圓柱體狀的填料單體，單體圓柱體填料的直徑為10mm～100mm、高為10mm～100mm，波紋板網(wǎng)片形成的波紋通道與垂直方向呈25°～70°夾角，波紋峰高為3mm～30mm，網(wǎng)格形狀為平行四邊形或者菱形。多個填料片之間通過點焊或者金屬絲連接固定相對位置。本實用新型優(yōu)點在于該填料的流動阻力小，處理量大，易于分散相液滴表面更新，傳質(zhì)效率高，與傳統(tǒng)的散堆填料相比，材料消耗量低，節(jié)省投資。
文檔編號B01D11/04GK2897417SQ20062002591
公開日2007年5月9日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者吳少敏, 劉國標 申請人:天津大學