[发明专利]规整填料

说明书

本公开提供了一种用于处理流体的结构。填料结构包括具有轴线的主体。填料结构还具有至少一个弯曲的流动路径，该弯曲的流动路径围绕主体的轴线旋转并且沿着主体的轴线的至少一部分延伸。

技术领域

本公开涉及用于化学和加工行业的填充床的规整填料。

背景技术

用于处理流体的结构，例如规整填料(或填料结构)，是一种用于化学和加工行业的填充床的填料形式。填充床的目的是增加气体/液体界面并增加吸收塔中的传质。穿过规整填料的流体的传质与流体的浓度梯度、规整填料的表面积和传质常数有关。取决于规整填料的使用，可以将浓度梯度调节到一个点，并且传质常数保持相对恒定。改变规整填料性能的一种方法是改变填料的表面积。但是，存在一些性能要求，这些要求确定了可以调整表面积的限制。例如，高表面积通常有利于传质，但是表面积过大的规整填料可能容易因液体通道被液体阻塞而结垢。此外，需要特定的填料构造以最小化诸如压降的问题，但是这些构造通常导致传质等的折衷。因此，规整填料的总体性能通常是折衷的。

规整填料通常由一系列波纹板组成，其中诸如气体之类的流体在通过填料时必须在流动方向(例如90°)上发生突然变化，而液体则必须遵循陡峭的路径(例如30°-60°到法平面)。自1960年代问世以来，这种设计在很大程度上未发生变化。但是，由于压降和不太理想的传质问题仍然存在，当前的规整填料设计并不理想。

应当理解，如果在本文中引用了任何现有技术，则该引用并不构成对它构成了在澳大利亚或任何其他国家的本领域公知常识的一部分的认可。

发明内容

本公开提供了一种用于流体处理的结构，该结构包括：具有轴线的主体，该主体具有多个片材，其中，当片材从主体的一端延伸到主体的另一端时，多个片材中的相邻片材限定了绕轴线旋转的弯曲的流体流动路径。至少一个通道可以沿着一个或多个片材的至少一部分延伸。

本公开还提供了一种用于流体处理的结构，该结构包括：具有轴线的主体，该主体包括多个片材，其中每个片材形成连续表面，该连续表面随着每个片材沿着轴线的至少一部分从主体的第一端朝向主体的第二端延伸而绕轴线旋转，所述多个片材相对于彼此布置，使得在相邻的片材之间形成连续的流动路径。至少一个通道可以沿着所述多个片材中的一个或多个片材的至少一部分延伸。每个片材的平面可以横向于轴线成一定角度。连续流动路径可以是恒定的，使得流过流动路径和/或通道的流体沿相同方向连续旋转。

本发明还提供一种用于流体处理的结构，包括：

具有轴线的主体；

至少一个弯曲的流体流动路径，其绕所述主体的轴线旋转并跨着所述主体的轴线的至少一部分延伸。

该结构可以是用于填充床的填料结构。

提供弯曲的流动路径，该弯曲的流动路径形成围绕主体的轴线旋转并沿着主体的轴线的至少一部分延伸的流体流动路径，可以帮助减少流体必须将其流动方向改变例如90度的发生。曲率可以是恒定的，例如使得流过通道的流体沿顺时针方向或逆时针方向绕轴线旋转。这样的优点可以是，随着流体流过主体，可以减小主体上的压降。

弯曲的流动路径可以绕轴线以恒定的半径旋转。例如，曲线可以关于轴线径向对称。这样，可以形成均匀的弯曲的流动路径，其中流经该流体流动路径的流体可能不会经历任何突然的方向变化，例如方向变化90°。例如，绕轴线旋转的曲线可以近似恒定，例如对于螺旋线而言。所述至少一个流动路径可以使流体相对于所述轴线在径向方向上的流动最小化。这可以帮助防止例如当主体是圆筒并且流体汇聚在圆筒的侧壁时流体向例如主体的边缘迁移和汇聚。朝着主体边缘的迁移和汇聚减少了流体的表面积，这可能导致流体之间的传质和热交换减少。