[其他]金属板网填料

说明书

本发明为一种金属板网填料，属于化工气（汽）液传质设备领域。

填料是化工气液传质设备中的关键部件之一，它提供气液传质所需的接触面积。工业上要求填料传质效率高、流体阻力低、生产能力大、重量轻、价格低。工业填料一般可分为实体填料（用各种板材制成）和丝网填料（用金属丝编织成网并加工成各种形状）二类：

丝网填料的特点是：①网孔细密，由于毛细作用使液体的润湿性好，填料表面有效利用率高、传质效果好；②空隙率较高，流动阻力小；③丝网价格昂贵，且难以大量生产；④丝网很细，强度较低，怕腐蚀；⑤网孔很小，易堵塞。故丝网填料一般用于小规模精密分馏。

实体（板材）填料的特点同以上相反，但其中的新型板波填料常用不锈钢薄板（0.1～0.2毫米）制成，具有生产能力大、传质效率高阻力低等优点，已在工业上大规模应用，但成本仍然较高。

本发明的目的是要寻找一种填料（或填料材料），使之兼有丝网填料和板波填料的优点，而且加工简单、重量较轻、成本较低。

本发明为一种金属板网填料，构成填料单元的基本材料是有菱形孔道的薄金属板网（它由金属板经冲切拉伸而成），厚度为0.1～0.5毫米，菱孔宽2～3毫米、孔面积占网面积40～50％。用它可压成波纹板，波纹的形式为圆弧形，也可为等腰三角形，波纹的方向同波纹板的边成30～60°角，波高4.5～25毫米。波纹板在塔中垂直平行组装，相邻两板波峰交错排列，构成波纹填料。金属板网也可构成θ形环填料和阶梯环填料。

现在结合附图对本发明进行详细描述。

附图1为金属板网示意图。

附图2a为波纹板正视图；图2b为波纹板上视图，波形为等腰三角形；图2c，波纹板上视图，波形为圆弧形；图2d，与图2a相邻板的波纹方向。

附图3为波纹填料的组装情况。

附图4a为板网阶梯环、图4b为板网θ环；图4c为乱堆填料在塔中的堆置情况。

金属板网填料的基本材料为金属板网（见附图1）。它有两种形式：其一表面不平、孔为鱼鳞形，孔方向与板网方向有115～30°角。另一种表面是平的，孔基本上是菱形。金属板网经滚压后成波纹板，宽50～200毫米，长度不限（见附图2）。按相邻两片波纹方向相反地垂直平行紧密组装，构成波纹填料（见附图3），在塔中上下相邻两层填料间，波纹板的方向应垂直。

图4a为用金属板网制成的阶梯环，其直径20～50毫米，高度为直径的1／3～1／2，圆环两端（或一端）呈喇叭形，圆环腰部向内冲成舌形孔，舌片指向环心。板网θ环（见图4b）用板网卷成一圆环，中间有一隔板，环径8～40毫米，高度为直径的1／2。以上两种填料均乱堆于塔中（见图4c）现将本发明实例列举如下：

（1）4.5型铝板网波纹填料－－用厚0.2mm的平铝板网制成，网孔为菱形，边长～2mm，网丝宽～0.65mm，菱形夹角～127°，菱形长轴长～3.8mm，短轴长～1.8mm，网孔面积约占网面积的50％。

压成波形板片以后，波峰高4.5mm，波距13.5mm，波形为等腰三角形，波倾角为45°。

组装成填料后，园盘直径φ97mm，园盘高H＝55mm，比表面（单位体积中的金属表面积）267m²／m³，空隙率（单位体积填料中的空隙体积）97.3％，容积重度（单位体积填料的重量）74kg／m³。

（2）φ25板网θ环－－用厚0.4毫米不锈钢板网制成，板网规格同（1），外径φ25毫米，高度12.5毫米，每立方米约9万个，比表面230m²／m³，空隙率95％。

本发明达到了予期的效果。

为了考核本发明的技术效果，特将4.5型板网波纹填料与已在工业上得到广泛应用的、公认的高效填料－－压延孔板波填料（北京钢铁研究院金属填料厂生产）在同一装置上，用相同的实验方法（氧解吸法测定传质速率总系数）分析仪表和实验条件进行测定，所用的填料形状尺寸基本上相同，但因压延孔板波填料为实体填料，其比表面比板网填料大一倍，压延孔板波填料为不锈钢制，容积重度较4.5型铝板网填料高约2倍。

对比试验结果：

（1）在所有的实验条件下（气速从0.376～1.5m／s，水喷淋密度10～50m³／m².h），板网填料的流体阻力（压降）仅为压延孔板波填料的50％左右（见图5），这就意味着流体通过填料层的能耗节约一倍，这一点对真空精馏装置的良好操作尤为重要。