一种规整填料和填料层结构及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111644143A(43)申请公布日2020.09.11(21)申请号202010545356.9(22)申请日2020.06.16(71)申请人上海化工研究院有限公司地址200062上海市普陀区云岭东路345号(72)发明人李瑜哲艾波吴高胜许保云王世忠包春凤(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人陈天宝(51)Int.Cl.B01J19/32(2006.01)B01D3/14(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种规整填料和填料层结构及其应用(57)摘要本发明提供了一种规整填料及填料层结构，并将其应用于分离粘度较小或表面张力较大的物质，其中规整填料由丝网条片进行波纹冲压、裁剪、捆绑而成，所述丝网条片由螺旋缠绕型双股丝线编织而成，丝网条片为非均一编织密度结构，包括位于丝网条片两侧且宽度为a的高编织密度区域和位于丝网条片中部的低编织密度区域，构成密-疏-密结构的编织密度区域分布。与现有技术相比，本发明在无防壁流圈的前提下，从改进编织丝线的结构、改进丝网条片的编织结构两方面解决了壁流问题和对低粘度或高表面张力物料分离效果差的问题；采用纵向防壁流结构替代横向结构，增加了防壁流区域，提高了防壁流效果，杜绝了气相在填料外壁与塔内壁之间的间隙流动。CN111644143ACN111644143A权利要求书1/1页1.一种规整填料，所述填料由多片波纹丝网条片捆绑固定而成，其中波纹丝网条片与水平面垂直，相邻波纹丝网条片平行设置，所述波纹丝网条片由丝网条片进行波纹冲压、裁剪而成，其特征在于，所述丝网条片由螺旋缠绕型双股丝线编织而成；所述丝网条片为非均一编织密度结构，包括分别位于丝网条片两侧且宽度为a的高编织密度区域和位于丝网条片中部的低编织密度区域，构成密-疏-密结构的编织密度区域分布。2.根据权利要求1所述的一种规整填料，其特征在于，所述螺旋缠绕型双股丝线包括一条主丝(1)和一条辅丝(2)，所述主丝(1)和所述辅丝(2)构成双螺旋缠绕构型或单螺旋缠绕构型。3.根据权利要求2所述的一种规整填料，其特征在于，所述双螺旋缠绕构型中，所述主丝(1)与所述辅丝(2)相互螺旋缠绕，所述主丝(1)的螺距为主丝(1)丝径的2～4倍。4.根据权利要求2所述的一种规整填料，其特征在于，所述单螺旋缠绕构型中，所述主丝(1)螺旋缠绕于所述辅丝(2)上，所述主丝(1)的螺距为主丝(1)丝径的1～5倍。5.根据权利要求2所述的一种规整填料，其特征在于，螺旋缠绕型双股丝线的编织方法为平纹编织、斜纹编织或密纹编织中的一种；在编织过程中，采用顺式排布或逆式排布；当采用顺式排布时，相邻的主丝(1)之间的螺旋缠绕方向相同；当采用逆式排布时，相邻的主丝(1)之间的螺旋缠绕方向相反。6.根据权利要求1所述的一种规整填料，其特征在于，所述高编织密度区域的编织目数比低编织密度区域的编织目数多10目～50目。7.根据权利要求6所述的一种规整填料，其特征在于，其中a为所装填塔内径d的5％～15％，且a不小于10mm。8.根据权利要求1所述的一种规整填料，其特征在于，所述规整填料捆扎为圆柱体盘构型，每盘的外径为40mm～1000mm，每盘的高度为40mm～300mm，每盘含5片～500片丝网波纹条片。9.一种规整填料层结构，其特征在于，所述规整填料层结构由权利要求1至8中任一项所述规整填料逐盘垂向堆叠而成，上下相邻填料中的波纹丝网条片呈15°～90°的相位差排布。10.一种权利要求9中的规整填料层结构在物料分离中的应用，其特征在于，将所述规整填料层结构装填于分离塔的填料装填区域中，所述分离塔的塔径小于等于1000mm，所述物料的粘度小于0.6cP，或表面张力大于0.03N/m。2CN111644143A说明书1/7页一种规整填料和填料层结构及其应用技术领域[0001]本发明涉及精馏技术领域，尤其是涉及一种规整填料和填料层结构及其应用。背景技术[0002]规整填料不同于散堆填料，其是一种呈几何外形的、在塔内按均匀几何图形排布的、整齐堆砌的填料，外侧通常由上下两圈具有一定宽度的箍圈固定，每盘高40mm～300mm。其规定并改善了气液流路，减小了压降，但同时可以提供更多的比表面积，从而达到更高的传质、传热效果。因此，自上世纪出现规整填料以来，便得到关注。规整填料可根据填料条片的形状分为波纹型和非波纹型，其中波纹型的填料条片具有规律的波峰波谷变化，该类型的规整填料应用最为广泛。[0003]经过30多年的发展，波纹型规整填料发生了多方面的改进，衍生出了孔板波纹填料、丝网波纹填料、网孔波纹填料、网板波纹填料等多种型式，其中丝网波纹填料以结构简单、分离效果显著而应用在各大化工