本發(fā)明公開了一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料及加工使用方法，自分布規(guī)整填料具有有序空間結構和凹凸表面結構，規(guī)整填料由片狀材料制成，材質(zhì)優(yōu)選金屬材料。本發(fā)明通過強化每盤規(guī)整填料對液體的自分布性能，規(guī)整不同規(guī)整填料盤上下表面的汽液傳質(zhì)孔道形狀，維持上下規(guī)整填料盤之間液相流動為準連續(xù)流動，改進規(guī)整填料及加工使用方法，提高自分布規(guī)整填料傳質(zhì)效率。本發(fā)明屬于化工傳質(zhì)設備設計制造技術領域。

背景技術：

根據(jù)氣液傳質(zhì)設備的塔內(nèi)氣液接觸部件的結構型式，分為兩大類：板式塔與填料塔。近年來，國內(nèi)外加大了對規(guī)整填料的研發(fā)及應用，性能優(yōu)良的規(guī)整填料在氣液傳質(zhì)裝置中廣泛采用。規(guī)整填料塔在塔體內(nèi)充填一定高度的規(guī)整填料，其下方有支承柵，上方為規(guī)整填料壓柵及液體分布裝置等內(nèi)件，本發(fā)明涉及的填料為規(guī)整填料。

規(guī)整填料是一種最常用的安裝在傳質(zhì)塔中的內(nèi)部構件，從常規(guī)規(guī)整填料產(chǎn)品圖(圖1)、常規(guī)規(guī)整填料單片圖(圖2)、常規(guī)填料單片組裝圖(圖3)可以看出，規(guī)整填料由常規(guī)填料單片1逐片疊加而成，單個規(guī)整填料單片之間，通過常規(guī)規(guī)整填料波紋2相互交叉，組成一定直徑的規(guī)整填料盤，為汽液兩相間傳熱、傳質(zhì)提供場所。由于規(guī)整填料的幾何形狀對稱規(guī)整，規(guī)定了氣液流路，與散裝填料比較，較大程度上改善了塔內(nèi)下降液體的流動狀況，減弱了溝流和壁流，傳質(zhì)塔的操作壓降降低。

規(guī)整填料塔內(nèi)影響規(guī)整填料塔效率的主要因素為液體的不良分布，是由于液體在規(guī)整填料層內(nèi)的趨壁、溝流分布等原因造成，通過改善規(guī)整填料結構及改善氣液相的初始分布可有效地抑制規(guī)整填料塔內(nèi)液體不良分布。本發(fā)明公開了一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料及加工方法，解決了造成液體在規(guī)整填料塔內(nèi)規(guī)整填料塔效率下降的填料結構及氣液相初始分布等問題，使填料塔的操作壓降進一步降低。

目前市售常規(guī)規(guī)整填料主要為類似于sulzer公司的mellapak常規(guī)規(guī)整填料，是目前經(jīng)常使用的常規(guī)規(guī)整填料產(chǎn)品，規(guī)整填料由各種長度的規(guī)整填料單片組裝成，并與塔徑匹配的完整的規(guī)整填料盤，其中常規(guī)規(guī)整填料單片1波紋為直線，常規(guī)規(guī)整填料波紋角度α為常規(guī)規(guī)整填料波紋2與填料盤水平方向的角度，其數(shù)值為30°～60°，常規(guī)規(guī)整填料的填料單片表面沒有潤濕結構及特定的液體導向流道，有較大的優(yōu)化改進空間。

在傳質(zhì)塔操作過程中，汽液兩相在塔內(nèi)逆向流動并且在規(guī)整填料表面接觸進而實現(xiàn)傳熱和傳質(zhì)操作。規(guī)整填料塔在操作過程中，液體自上而下通過規(guī)整填料段上部液體分布器以一定的噴淋點密度將液體均勻分布在規(guī)整填料盤表面，通過規(guī)整填料表面自身的潤濕性，逐步將點分布的液體展開成液膜，液膜向下流動，依次通過多個規(guī)整填料盤，不同規(guī)整填料盤之間的連續(xù)流動被干擾打斷，需要多次布膜。氣相作為連續(xù)相在氣體壓力差推動下，通過規(guī)整填料的波紋流道由塔底流向塔頂，氣液兩相傳質(zhì)主要在規(guī)整填料表面的液體與氣體間的相界面完成。規(guī)整填料受小規(guī)模不良分布和大規(guī)模不良分布的影響，每段規(guī)整填料層的高度受到限制，理論板數(shù)較高的傳質(zhì)塔需要多段規(guī)整填料，每段規(guī)整填料間需配置液體收集器及再分布器。在規(guī)整填料塔中作為非連續(xù)相的液相在規(guī)整填料的作用下成膜狀向下流動，其規(guī)整填料表面液膜的連續(xù)狀況、覆蓋率及液膜厚度均勻性等都影響規(guī)整填料塔的傳質(zhì)傳熱效率，通過改善液相液膜的流動狀態(tài)，進而提高規(guī)整填料的傳傳熱質(zhì)效率，成為規(guī)整填料研發(fā)中的一個重要關注點。

從常規(guī)規(guī)整填料盤間汽液流道示意圖(圖4)可以看出，常規(guī)規(guī)整填料上下兩盤規(guī)整填料汽液流道搭接處，由常規(guī)整填填料波紋2形成的不同常規(guī)規(guī)整填料盤間的汽液流道3的銜接角度為90°～120°，汽液流道銜接處的規(guī)整填料流道不平滑造成此位置氣相、液相的連續(xù)穩(wěn)定的流動狀況被破壞，填料表面液膜的覆蓋率及均勻程度惡化，成為影響填料塔傳質(zhì)效率、操作壓降升高的主要原因。另外，從常規(guī)規(guī)整填料盤面汽液流道分布示意圖(圖10)可以看出，常規(guī)規(guī)整填料盤表面汽液流道22形成不了較為完整的汽液封閉流道，規(guī)整填料層中上下兩盤規(guī)整填料的銜接處的汽液流道接口通道不規(guī)整，影響了每盤規(guī)整填料的氣液體初始分布，使預期的規(guī)整填料效率降低。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決常規(guī)規(guī)整填料存在的問題，進一步提高規(guī)整填料的傳質(zhì)效率，并降低規(guī)整填料塔的操作壓降，本發(fā)明提出了一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料及加工使用方法，該自分布規(guī)整填料由多層規(guī)整填料盤相互上下疊加組合而成，填料盤的幾何結構規(guī)整，相鄰的自分布規(guī)整波紋填料單片15的自分布填料波紋11相互交叉，其直徑與傳質(zhì)塔的內(nèi)徑相匹配，具體參見自分布規(guī)整波紋填料單片圖(圖5)、自分布規(guī)整波紋填料單片組裝圖(圖6)、自分布規(guī)整填料盤間汽液流道示意圖(圖7)、自分布規(guī)整波紋填料單片過渡帶表面結構示意圖(圖8)、自分布規(guī)整波紋填料單片主傳質(zhì)區(qū)表面結構示意圖(圖9)、自分布規(guī)整填料盤面汽液流道分布示意圖(圖11)。以上圖中涉及的標記號說明：自分布填料波紋11、主傳質(zhì)區(qū)12、上過渡帶13、下過渡帶14、自分布規(guī)整波紋填料單片15、自分布規(guī)整填料盤間汽液流道16、過渡帶水平線槽17、過渡帶垂直線槽18、過渡帶刺孔19、主傳質(zhì)區(qū)線槽20、主傳質(zhì)區(qū)分布孔21、自分布規(guī)整填料盤面汽液流道23、主傳質(zhì)區(qū)填料波紋角度β、過渡帶填料波紋角度γ、過渡帶寬度h、過渡帶填料波紋角度旋轉半徑r，其中，主傳質(zhì)區(qū)填料波紋角度β為主傳質(zhì)區(qū)填料波紋與填料盤水平方向的角度、過渡帶填料波紋角度γ為過渡帶填料波紋角度與填料盤水平方向的角度；自分布規(guī)整填料盤間汽液流道16表示為上下不同填料盤中對應的兩波紋填料單片15上的自分布填料波紋11形成的汽液通道形狀，以及上下不同填料盤對應的兩波紋填料單片15上的自分布填料波紋11的連接狀況；；自分布規(guī)整填料盤面汽液流道23為同一填料盤內(nèi)兩個自分布規(guī)整波紋填料單片15疊加，在兩個規(guī)整波紋填料單片15上平面和下平面實現(xiàn)波峰對波谷，所形成的橢圓形通道，表示自分布規(guī)整填料盤表面的汽液流道形狀。

本發(fā)明涉及的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的技術方案如下：

一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是：自分布規(guī)整波紋填料單片15自上而下依次軋制或沖制出上過渡帶13、自分布填料主傳質(zhì)區(qū)12和下過渡帶14；自分布填料的上過渡帶13和下過渡帶14表面軋制出井字形的凹凸的過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18，過渡帶水平線槽17與填料盤高度方向成90°，過渡帶垂直線槽18與填料盤高度方向成0°；主傳質(zhì)區(qū)填料波紋角度β為30°～60°，上過渡帶13和下過渡帶14區(qū)域內(nèi)的過渡帶填料波紋角度γ由主傳質(zhì)區(qū)填料波紋角度β的30°～60°平滑旋轉過渡至90°。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是填料過渡帶寬度h為5～45mm，填料過渡帶區(qū)域的填料波紋11的形狀為圓形的一部分，填料過渡帶寬度h決定過渡帶填料波紋角度旋轉半徑r。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是上下兩盤自分布規(guī)整填料盤間汽液流道16平滑連接，填料盤間填料波紋銜接的角度為180°。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是自分布填料上過渡帶13和下過渡帶(14)的表面凹凸的過渡帶水平線槽17深度為0.4～1.0mm，過渡帶水平線槽17深度比過渡帶垂直線槽18深度深0.2～0.5mm，過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18的寬度均為0.5～3mm。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是自分布填料的上過渡帶13和下過渡帶14表面軋制出的凸起部位中心的過渡帶刺孔19，過渡帶刺孔19的平均直徑為0.3～1.5mm。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是自分布填料主傳質(zhì)區(qū)12表面軋制形成兩條相交的凹凸的主傳質(zhì)區(qū)線槽20，并設置主傳質(zhì)區(qū)分布孔21，主傳質(zhì)區(qū)分布孔的孔徑為3～6mm，開孔率為主傳質(zhì)區(qū)12面積的5～10％。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是自分布填料的主傳質(zhì)區(qū)12表面兩條相交的凹凸的主傳質(zhì)區(qū)線槽20，一條線槽的角度與位于主傳質(zhì)區(qū)的自分布填料波紋11的角度一致，另一條線槽的角度與前一條線槽成鏡像對稱，對稱軸為填料盤高度方向，主傳質(zhì)區(qū)線槽20深度為0.5～1.5mm，主傳質(zhì)區(qū)線槽20寬度為1.5～4mm。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料，其特征是自分布規(guī)整填料的加工材料為金屬、或非金屬，優(yōu)選金屬材料，加工自分布規(guī)整波紋填料單片15的材料厚度為0.05～0.3mm。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的加工方法，其特征是自分布規(guī)整波紋填料單片15切割加工，采用以填料單片過渡帶的自分布填料波紋11的峰頂或谷底作為自分布規(guī)整波紋填料單片15中部的定尺切割基準點，自分布規(guī)整波紋填料單片采取雙邊切割加工方法，切割基準點到波紋填料單片兩邊的切割尺寸均為對應的自分布規(guī)整波紋填料單片15加工長度的一半，調(diào)控自分布規(guī)整填料盤主傳質(zhì)區(qū)的高度，確保組裝成盤后的自分布規(guī)整填料盤面汽液流道23形成規(guī)則、封閉的橢圓氣液通道。

所述的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的使用方法，其特征是在傳質(zhì)塔進料口下方或自分布規(guī)整填料段上方，配備液體分布器，液體分布器要求噴淋點數(shù)密度≥150點/m²，填料表面單位面積內(nèi)液體分布液量差≤5％；對于塔徑≥700mm的傳質(zhì)塔，塔釜自分布規(guī)整填料底部與塔釜氣相進口之間設置氣體分布裝置。

本發(fā)明的具體說明如下：

自分布規(guī)整填料由多層規(guī)整填料盤相互上下疊加組合而成，填料盤的幾何結構規(guī)整，相鄰填料單片的自分布填料波紋11相互交叉，其直徑與傳質(zhì)塔的內(nèi)徑相匹配，自分布規(guī)整填料的填料盤高范圍為200～300毫米，填料比表面積范圍為200～700m²/m³。

本發(fā)明為了提高填料塔的傳質(zhì)效率、降低操作壓降所采取的的措施：將規(guī)整填料單片表面的波紋的軋制形狀由斜直線改為s型線，參見自分布規(guī)整波紋填料單片圖(圖5)；提高液相在規(guī)整填料盤初始分布階段，即自分布規(guī)整波紋填料單片15的上過渡帶13及下過渡帶14的持液量措施，強化汽液兩相的接觸時間，改善規(guī)整填料表面液膜的連續(xù)狀況、覆蓋率、均勻程度；強化液膜喘動，提高液膜更新速率；規(guī)范自分布規(guī)整填料盤面汽液流道23，參見自分布規(guī)整填料盤面汽液流道分布示意圖(圖11)，實現(xiàn)規(guī)整填料盤間液相準連續(xù)流動。詳細說明分析如下：

在降低規(guī)整填料塔的操作壓降方面：自分布規(guī)整填料將規(guī)整填料片表面的波紋的軋制形狀由斜直線改為s型線自分布規(guī)整波紋填料單片15，設置了波紋角度上過渡帶13和下過渡帶14，其余的中間部分為主傳質(zhì)區(qū)12，自分布填料的主傳質(zhì)區(qū)12波紋線依然為斜直線；另外，由于波紋角度上過渡帶13和下過渡帶14的設計，使自分布規(guī)整填料盤間汽液流道16的自分布填料波紋11的銜接角度為180°，自分布規(guī)整填料盤間汽液流道16由兩個自分布規(guī)整波紋填料單片15構成，連續(xù)平滑的氣液流道降低了規(guī)整填料塔的操作壓降。具體參見自分布規(guī)整波紋填料單片圖(圖5)、自分布規(guī)整波紋填料單片組裝圖(圖6)、自分布規(guī)整填料盤間汽液流道示意圖(圖7)

在提高規(guī)整填料的實際傳質(zhì)面積及分離效率方面：自分布填料的上過渡帶13和下過渡帶14表面設置了過渡帶水平線槽17、過渡帶垂直線槽18、過渡帶刺孔19等表面結構，在操作過程中利用毛細潤濕作用，將自液體分布器的各個孤立的液體分布點，通過自分布規(guī)整填料的過渡帶表面凹凸及刺孔結構的毛細潤濕性展開形成液膜，同時提高了規(guī)整填料過渡帶表面的滯液量及液膜分布均勻性，同時強化液相與氣相間的氣液兩相傳質(zhì)，參見自分布規(guī)整波紋填料單片過渡帶表面結構示意圖(圖8)；自分布規(guī)整填料的主傳質(zhì)區(qū)12，具有主傳質(zhì)區(qū)線槽20和主傳質(zhì)區(qū)分布孔21等結構特征，增加了傳質(zhì)面積，引導了液體分布，強化了液膜喘動，提高了液膜更新速率，參見自分布規(guī)整波紋填料單片主傳質(zhì)區(qū)表面結構示意圖(圖9)；自分布規(guī)整填料的過渡帶13和下過渡帶14表面凹凸及刺孔結構實現(xiàn)了液體填料內(nèi)部多次自分布。

自分布規(guī)整填料的加工方法。自分布規(guī)整波紋填料單片切割加工過程，以填料單片15的波紋的峰頂或谷底作為填料單片中部的定尺切割基準點，自分布規(guī)整波紋填料單片15采用雙端同時切割加工工藝，同時調(diào)控規(guī)整填料盤的高度，確保自分布規(guī)整填料組裝后的填料盤面汽液流道23形成規(guī)則的橢圓氣液通道，改善兩盤填料之間的氣液相流動狀況，具體參見自分布規(guī)整填料盤面汽液流道分布示意圖(圖11)。自分布規(guī)整填料盤面汽液流道為規(guī)則的橢圓通道分布，使規(guī)整填料盤之間氣液兩相均容易實現(xiàn)連續(xù)操作狀況，規(guī)整填料表面液體流動狀況改善，填料的分離效率提高。

自分布規(guī)整填料的使用方法：在傳質(zhì)塔中多個自分布規(guī)整填料盤相互疊加組合，上下兩盤自分布規(guī)整填料相互疊加裝填。在傳質(zhì)塔進料口下方及自分布規(guī)整填料端上方，配備液體分布器或液體再分布器，要求噴淋點數(shù)≥150點/m²，自分布規(guī)整填料表面單位面積液體分布液量差≤5％；對于塔徑≥700mm的精餾塔，塔釜規(guī)整填料段底部與塔釜氣相進口之間設置氣體分布裝置。

采用本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的加工及使用方法設計生產(chǎn)出的自分布規(guī)整填料，與目前市售常規(guī)規(guī)整填料產(chǎn)品相比，傳質(zhì)效率提高，通過填料水力學試驗測試等比較發(fā)現(xiàn)，在相同的氣液相負荷的條件下，使用本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料比市售常規(guī)規(guī)整填料的分離效率提高5～12％，操作壓降降低8～15％。

本發(fā)明的自分布規(guī)整填料用于高分離效率、高沸點、熱敏性物質(zhì)的精餾分離操作，由于填料層分離效率的提高，填料層高度可以降低，傳質(zhì)塔的壓降可以進一步降低，使塔釜操作溫度顯著降低，取得了良好的應用效果。

附圖說明

圖1-常規(guī)規(guī)整填料產(chǎn)品圖；

圖2-常規(guī)規(guī)整填料單片圖；

圖3-常規(guī)規(guī)整填料單片組裝圖；

圖4-常規(guī)規(guī)整填料盤間汽液流道示意圖；

圖5-自分布規(guī)整波紋填料單片圖；

圖6-自分布規(guī)整波紋填料單片組裝圖；

圖7-自分布規(guī)整填料盤間汽液流道示意圖；

圖8-自分布規(guī)整波紋填料單片過渡帶表面結構示意圖；

圖9-自分布規(guī)整波紋填料單片主傳質(zhì)區(qū)表面結構示意圖；

圖10-常規(guī)規(guī)整填料盤面汽液流道分布示意圖；

圖11-自分布規(guī)整填料盤面汽液流道分布示意圖；

圖1、圖2、圖3、圖4、圖10中涉及的填料為常規(guī)規(guī)整填料，其中涉及的標記號說明：1-常規(guī)規(guī)整填料單片、2-常規(guī)整填填料波紋、3-常規(guī)整填填料盤間汽液流道、22-常規(guī)規(guī)整填料盤面汽液流道。

圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖11中涉及的填料為自分布規(guī)整填料，其中涉及的標記號說明：11-自分布填料波紋、12-自分布填料主傳質(zhì)區(qū)、13-上過渡帶、14-下過渡帶、15-自分布規(guī)整波紋填料單片、16-自分布規(guī)整填料盤間汽液流道、17-過渡帶水平線槽、18-過渡帶垂直線槽、19-過渡帶刺孔、20-主傳質(zhì)區(qū)線槽、21-主傳質(zhì)區(qū)分布孔、23-自分布規(guī)整填料盤面汽液流道、α-常規(guī)規(guī)整填料片波紋角度、β-主傳質(zhì)區(qū)填料波紋角度、γ-過渡帶填料波紋角度、h-過渡帶寬度、r-過渡帶填料波紋角度旋轉半徑。

具體實施方式

實施例1：

以正庚烷和正己烷混合溶液為測試介質(zhì)，采用規(guī)整填料性能測試塔，分別對本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料及市售常規(guī)規(guī)整填料的流體力學及分離性能進行測試比較，具體參見圖1～圖11。涉及測試的規(guī)整填料塔的直徑為1400mm，材質(zhì)為304，規(guī)整填料裝填高度為5100mm，在規(guī)整填料段上方配備液體分布器，液體分布器噴淋點數(shù)約220點/m²，液體分布器在規(guī)整填料表面單位面積內(nèi)液體分布液量差為3.3％，規(guī)整填料塔塔釜規(guī)整填料段底部與塔釜氣相進口之間設置氣體分布裝置。

參與測試的規(guī)整填料分別為本發(fā)明公開的自分布規(guī)整填料及市售常規(guī)規(guī)整填料，填料的直徑為1400mm，盤高為300mm，填料的比表面積為200m²/m³，規(guī)整填料盤相互疊加裝填。

自分布規(guī)整填料上過渡帶13和下過渡帶14表面軋制出井字形的過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18，過渡帶水平線槽17與填料盤高度方向成90°，過渡帶垂直線槽18與填料盤高度方向成0°，過渡帶水平線槽17槽深度為1.0mm，過渡帶水平線槽17的深度比過渡帶垂直線槽18的深度深0.5mm，過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18的寬度均為3mm，上下過渡帶刺孔19的平均直徑為1.5mm，上過渡帶13和下過渡帶14的寬度h均為45mm。

自分布填料主傳質(zhì)區(qū)12表面的填料波紋角度β為30°，過渡帶表面的填料波紋角度γ逐步由30°調(diào)整至90°，上下兩層規(guī)整填料盤間汽液流道16平滑連接，角度約180°。

自分布規(guī)整填料的主傳質(zhì)區(qū)軋制出兩條相交凹凸的主傳質(zhì)區(qū)線槽20，一條線槽的角度與位于主傳質(zhì)區(qū)的自分布填料波紋11的角度一致，另一條線槽的角度與前一條線槽以填料盤高度方向成鏡像對稱，主傳質(zhì)區(qū)線槽20深度為1.5mm，主傳質(zhì)區(qū)線槽20寬度為4mm，主傳質(zhì)區(qū)表面的主傳質(zhì)區(qū)分布孔21按一定的間距均布，分布孔孔徑為6mm，開孔率為主傳質(zhì)區(qū)面積的10％。

自分布規(guī)整填料采用不銹鋼材料,用于加工自分布規(guī)整波紋填料單片15材料的厚度為0.3mm。

自分布規(guī)整波紋填料單片15切割加工過程，采用以規(guī)整填料單片15的填料波紋11的峰頂或谷底作為規(guī)整填料單片15中部的定尺切割基準點，采取雙邊切割加工工藝，自分布規(guī)整波紋填料單片采取雙邊切割加工方法，切割基準點到波紋填料單片兩邊的切割尺寸均為對應的自分布規(guī)整波紋填料單片15長度的一半，填料組裝后自分布規(guī)整填料盤面汽液流道形成規(guī)則的橢圓氣液通道23，在規(guī)整填料安裝使用過程中，多個規(guī)整填料盤相互疊加組合。

通過對本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料及市售常規(guī)規(guī)整填料的流體力學及分離性能的測試比較發(fā)現(xiàn)，在相同的規(guī)整填料高度、測試設備及工藝條件下，市售的比表面積為200m²/m³的低壓降規(guī)整填料的每米規(guī)整填料的理論板數(shù)為2.1，使用本發(fā)明公開的比表面積同為200m²/m³的自分布規(guī)整填料的分離效率提高了5％，操作壓降降低15％。

實施例2：

以正庚烷和正己烷混合溶液為測試介質(zhì)，通過規(guī)整填料性能測試塔，分別對本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的及市售常規(guī)規(guī)整填料的流體力學及分離性能進行測試比較，具體參見圖1～圖11。涉及測試的規(guī)整填料塔的直徑為1400mm，材質(zhì)為304，規(guī)整填料裝填高度為5000mm，在規(guī)整填料段上方配備液體分布器，液體分布器噴淋點數(shù)150點/m²，液體分布器在規(guī)整填料表面單位面積內(nèi)液體分布液量差為1.5％，規(guī)整填料塔塔釜規(guī)整填料段底部與塔釜氣相進口之間設置氣體分布裝置。

參與測試的規(guī)整填料分別為本發(fā)明公開的自分布規(guī)整填料及市售常規(guī)規(guī)整填料，規(guī)整填料的直徑為1400mm，盤高為200mm，填料的比表面積為700m²/m³，規(guī)整填料盤相互疊加裝填。

自分布規(guī)整填料上過渡帶13和下過渡帶14表面軋制出井字形的過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18，過渡帶水平線槽17與填料盤高度方向成90°，過渡帶垂直線槽18與填料盤高度方向成0°，過渡帶水平線槽17槽深度為0.4mm，過渡帶水平線槽17的深度比過渡帶垂直線槽18的深度深0.2mm，過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18的寬度均為0.5mm，上下過渡帶刺孔19的平均直徑為0.3mm，上過渡帶13和下過渡帶14的寬度h均為5mm。

自分布填料主傳質(zhì)區(qū)12表面的填料波紋角度β為60°，過渡帶表面的填料波紋角度γ逐步由60°調(diào)整至90°，上下兩層規(guī)整填料盤間汽液流道16平滑連接，角度約180°。

自分布規(guī)整填料的主傳質(zhì)區(qū)軋制出兩條相交凹凸的主傳質(zhì)區(qū)線槽20，一條線槽的角度與位于主傳質(zhì)區(qū)的自分布填料波紋11的角度一致，另一條線槽的角度與前一條線槽以填料盤高度方向成鏡像對稱，主傳質(zhì)區(qū)線槽20深度為0.5mm，主傳質(zhì)區(qū)線槽20寬度為1.5mm，主傳質(zhì)區(qū)表面的主傳質(zhì)區(qū)分布孔21按一定的間距均布，分布孔孔徑為3mm，開孔率為主傳質(zhì)區(qū)面積的5％。

自分布規(guī)整填料采用鋁材料,用于加工自分布規(guī)整波紋填料單片15材料的厚度為0.05mm。

自分布規(guī)整波紋填料單片切割加工過程，采用以規(guī)整填料單片的波紋的峰頂或谷底作為規(guī)整填料單片中部的定尺切割基準點，規(guī)整填料單片采取雙邊切割加工工藝，自分布規(guī)整波紋填料單片采取雙邊切割加工方法，切割基準點到波紋填料單片兩邊的切割尺寸均為對應的自分布規(guī)整波紋填料單片15長度的一半，規(guī)整填料組裝后自分布規(guī)整填料盤面汽液流道形成規(guī)則的橢圓氣液通道，在填料安裝使用過程中，多個規(guī)整填料盤相互疊加組合。

通過對本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的及市售常規(guī)規(guī)整填料的流體力學及分離性能的測試比較發(fā)現(xiàn)，在相同的規(guī)整填料高度、測試設備及工藝條件下，市售的比表面積為700m²/m³的低壓降規(guī)整填料的每米規(guī)整填料的理論板數(shù)為7.1，使用本發(fā)明公開的比表面積同為700m²/m³的自分布規(guī)整填料的分離效率提高了8％，操作壓降降低9％。

實施例3：

以正庚烷和正己烷混合溶液為測試介質(zhì)，通過規(guī)整填料性能測試塔，分別對本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的及市售常規(guī)規(guī)整填料的流體力學及分離性能進行測試比較，具體參見圖1～圖11。涉及測試的規(guī)整填料塔的直徑為1400mm，材質(zhì)為304，規(guī)整填料裝填高度為5060mm，在規(guī)整填料段上方配備液體分布器，液體分布器噴淋點數(shù)250點/m²，液體分布器在規(guī)整填料表面單位面積內(nèi)液體分布液量差為2.2％，規(guī)整填料塔塔釜規(guī)整填料段底部與塔釜氣相進口之間設置氣體分布裝置。

參與測試的規(guī)整填料分別為本發(fā)明公開的自分布規(guī)整填料及市售常規(guī)規(guī)整填料，規(guī)整填料的直徑為1400mm，盤高為220mm，填料的比表面積為510m²/m³，上下規(guī)整填料盤相互疊加裝填。

自分布規(guī)整填料上過渡帶13和下過渡帶14表面軋制出井字形的過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18，過渡帶水平線槽17與填料盤高度方向成90°，過渡帶垂直線槽18與填料盤高度方向成0°，過渡帶水平線槽17槽深度為0.7mm，過渡帶水平線槽17的深度比過渡帶垂直線槽18的深度深0.3mm，過渡帶水平線槽17和過渡帶垂直線槽18的寬度均為1.2mm，上下過渡帶刺孔19的平均直徑為0.9mm，上過渡帶13和下過渡帶14的寬度h均為15mm。

自分布填料主傳質(zhì)區(qū)12表面的填料波紋角度β為47.5°，過渡帶表面的填料波紋角度γ逐步由47.5°調(diào)整至90°，上下兩層規(guī)整填料盤間汽液流道16平滑連接，角度約180°。

自分布規(guī)整填料的主傳質(zhì)區(qū)軋制出兩條相交凹凸的主傳質(zhì)區(qū)線槽20，一條線槽的角度與位于主傳質(zhì)區(qū)的自分布填料波紋11的角度一致，另一條線槽的角度與前一條線槽以填料盤高度方向成鏡像對稱，主傳質(zhì)區(qū)線槽20深度為1mm，主傳質(zhì)區(qū)線槽20寬度為2mm，主傳質(zhì)區(qū)表面的主傳質(zhì)區(qū)分布孔21按一定的間距均布，分布孔孔徑為5mm，開孔率為主傳質(zhì)區(qū)面積的8％。

自分布規(guī)整填料采用不銹鋼材料,用于加工自分布規(guī)整波紋填料單片15材料的厚度為0.1mm。

自分布規(guī)整波紋填料單片切割加工過程，采用以規(guī)整填料單片的波紋的峰頂或谷底作為規(guī)整填料單片中部的定尺切割基準點，規(guī)整填料單片采取雙邊切割加工工藝，自分布規(guī)整波紋填料單片采取雙邊切割加工方法，切割基準點到波紋填料單片兩邊的切割尺寸均為對應的自分布規(guī)整波紋填料單片15長度的一半，規(guī)整填料組裝后自分布規(guī)整填料盤面汽液流道形成規(guī)則的橢圓氣液通道，在規(guī)整填料安裝使用過程中，多個規(guī)整填料盤相互疊加組合。

通過對本發(fā)明公開的一種用于傳質(zhì)塔的自分布規(guī)整填料的及市售常規(guī)規(guī)整填料的流體力學及分離性能的測試比較發(fā)現(xiàn)，在相同的規(guī)整填料高度、測試設備及工藝條件下，市售的比表面積為510m²/m³的低壓降規(guī)整填料的每米規(guī)整填料的理論板數(shù)為4.2，使用本發(fā)明公開的比表面積同為510m²/m³的自分布規(guī)整填料的分離效率提高了12％，操作壓降降低8％。

本發(fā)明公開和提出的技術方案，本領域技術人員可通過借鑒本文內(nèi)容，適當改變結構設計等環(huán)節(jié)實現(xiàn)。本發(fā)明公開和提出的技術方案已通過較佳實施例子進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的技術、設備及設計方法進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。