发明名称 具有增加容量的规整填料
摘要 一种规整填料元件包括用来使该规整填料元件的至少一个边缘与另一规整填料元件的相邻边缘互相接合的装置。该规整填料元件可用在交换塔内的填充区段中,该填充区段包括:第一规整填料层,它包括具有上边缘的第一规整填料元件,该上边缘适于与第二规整填料元件的大致垂直相邻下边缘互相接合;以及位于该第一规整填料层上方的第二规整填料层,它包括具有下边缘的第二规整填料元件,该下边缘适于与第一规整填料元件的大致垂直相邻的上边缘互相接合。该第一规整填料元件上边缘与该第二规整填料元件下边缘互相接合。
申请公布号 TWI274603 申请公布日期 2007.03.01
申请号 TW093108576 申请日期 2004.03.29
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 乔治.阿米尔.妹斯基;史瓦明纳坦.桑德
分类号 B01J19/32(2006.01);B01F3/04(2006.01) 主分类号 B01J19/32(2006.01)
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼;林圣富 台北市大安区和平东路2段203号4楼
主权项 1.一种用于第一波纹式规整填料层的波纹式规整 填料元件,该波纹式规整填料元件具有至少一个边 缘适于与用于第二波纹式规整填料层的至少一个 另外波纹式规整填料元件的边缘互相接合,该第二 波纹式规整填料层适于被设置成与该第一波纹式 规整填料层垂直的相邻,其中该等波纹式规整填料 元件各自具有多个波纹,所述波纹在波纹式规整填 料元件至少一个表面的至少一个区段上形成交替 的波峰和波谷,因此当该第二波纹式规整填料层与 该第一波纹式规整填料层垂直的相邻放置时,使第 一波纹式规整填料层之波纹式规整填料元件的至 少一个边缘与第二波纹式规整填料层之至少一个 另外波纹式规整填料元件的边缘相互接合而减小 第一与第二波纹式规整填料层之间至少一个未受 到控制的间隙。 2.如申请专利范围第1项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,至少有一个波纹式规整填料元件 的波纹实质上有规则地隔开并呈实质上平行的关 系。 3.如申请专利范围第1项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,至少一个边缘的至少一个区段具 有纹理表面。 4.一种用于第一波纹式规整填料层的波纹式规整 填料元件,该波纹式规整填料元件包括用来使其至 少一个边缘与用于第二波纹式规整填料层的另一 波纹式规整填料元件的相邻边缘互相接合的装置, 该第二波纹式规整填料层适于被设置成与该第一 波纹式规整填料层垂直的相邻,因此当该第二波纹 式规整填料层与该第一波纹式规整填料层垂直的 相邻放置时,使第一波纹式规整填料层之波纹式规 整填料元件的至少一个边缘与第二波纹式规整填 料层之另一波纹式规整填料元件的边缘相互接合 而减小第一与第二波纹式规整填料层之间至少一 个未受到控制的间隙。 5.如申请专利范围第4项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,用来互相接合的装置包括在至少 一个边缘内部的至少一个锯齿。 6.如申请专利范围第5项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,至少一个锯齿是钝的。 7.如申请专利范围第5项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,至少一个锯齿呈波浪状。 8.如申请专利范围第4项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,用来互相接合的装置包括在至少 一个边缘内部的至少一个细槽。 9.如申请专利范围第8项所述的波纹式规整填料元 件,其特征在于,用来互相接合的装置还包括在至 少一个细槽内部的至少一个锯齿。 10.一种于二垂直的相邻的波纹式规整填料层的多 个波纹式规整填料元件的组件,包括至少两个大致 垂直相邻的波纹式规整填料元件,每个具有至少一 个适于与另一波纹式规整填料元件相邻边缘互相 接合的边缘,其中该等波纹式规整填料元件各自具 有波纹,所述波纹在波纹式规整填料元件至少一个 表面的至少一个区段上形成交替的波峰和波谷,因 此使该二垂直的相邻的波纹式规整填料层中之一 层的波纹式规整填料元件的至少一个边缘与另一 层的至少一个另外波纹式规整填料元件的边缘相 互接合而减小该二垂直的相邻的波纹式规整填料 层之间至少一个未受到控制的间隙。 11.一种多个波纹式规整填料元件的组件,包括用于 第一波纹式规整填料层的具有上边缘的第一波纹 式规整填料元件,以及用于第二波纹式规整填料层 的具有下边缘的第二波纹式规整填料元件,该第二 波纹式规整填料层适于被设置成与该第一波纹式 规整填料层垂直的相邻,第二波纹式规整填料元件 的下边缘邻接第一波纹式规整填料元件的上边缘, 而且每个下边缘和上边缘中适于与下边缘和上边 缘中的另一个互相接合,其中该等波纹式规整填料 元件各自具有多个波纹,所述波纹在波纹式规整填 料元件至少一个表面的至少一个区段上形成交替 的波峰和波谷,因此当该第二波纹式规整填料层与 该第一波纹式规整填料层垂直的相邻放置时,使第 一波纹式规整填料层之第一波纹式规整填料元件 的至少一个边缘与第二波纹式规整填料层之第二 波纹式规整填料元件的边缘相互接合而减小第一 与第二波纹式规整填料层之间至少一个未受到控 制的间隙。 12.一种用来在第一相和第二相之间交换热量和/或 质量的交换塔,交换塔具有至少一个波纹式规整填 料区段,波纹式规整填料区段包括用于第一波纹式 规整填料层的至少一个波纹式规整填料元件,该波 纹式规整填料元件具有至少一个边缘适于与用于 第二波纹式规整填料层的至少一个另外大致垂直 相邻之波纹式规整填料元件的相邻边缘互相接合, 该第二波纹式规整填料层适于被设置成与该第一 波纹式规整填料层垂直的相邻,其中该等波纹式规 整填料元件各自具有多个波纹,所述波纹在波纹式 规整填料元件至少一个表面的至少一个区段上形 成交替的波峰和波谷,因此当该第二波纹式规整填 料层与该第一波纹式规整填料层垂直的相邻放置 时,使第一波纹式规整填料层之至少一个波纹式规 整填料元件的至少一个边缘与第二波纹式规整填 料层之至少一个另外波纹式规整填料元件的边缘 相互接合而减小第一与第二波纹式规整填料层之 间至少一个未受到控制的间隙。 13.一种用于低温空气分离的方法,它包括接触在含 有至少一个质量输送区的至少一个蒸馏塔内逆向 流动的蒸气和液体,其中液体-蒸气接触由至少一 个波纹式规整填料区段形成,波纹式规整填料区段 包括用于第一波纹式规整填料层的至少一个波纹 式规整填料元件,波纹式规整填料元件具有至少一 个边缘适于与用于第二波纹式规整填料层的至少 一个另外大致垂直相邻之波纹式规整填料元件的 相邻边缘互相接合,该第二波纹式规整填料层适于 被设置成与该第一波纹式规整填料层垂直的相邻, 其中该等波纹式规整填料元件各自具有多个波纹, 所述波纹在波纹式规整填料元件至少一个表面的 至少一个区段上形成交替的波峰和波谷,因此当该 第二波纹式规整填料层与该第一波纹式规整填料 层垂直的相邻放置时,使第一波纹式规整填料层之 至少一个波纹式规整填料元件的至少一个边缘与 第二波纹式规整填料层之至少一个另外波纹式规 整填料元件的边缘相互接合而减小第一与第二波 纹式规整填料层之间至少一个未受到控制的间隙 。 14.一种用来在两种流体之间交换质量和/或热量的 方法,它包括在至少一个交换塔内接触该等流体, 其中流体-流体接触由至少一个波纹式规整填料形 成,波纹式规整填料包括用于第一波纹式规整填料 层的至少一个波纹式规整填料元件,该波纹式规整 填料元件具有至少一个边缘适于与用于第二波纹 式规整填料层的至少一个另外大致垂直相邻之波 纹式规整填料元件的相邻边缘互相接合的,该第二 波纹式规整填料层适于被设置成与该第一波纹式 规整填料层垂直的相邻,其中该等波纹式规整填料 元件各自具有多个波纹,所述波纹在波纹式规整填 料元件至少一个表面的至少一个区段上形成交替 的波峰和波谷,因此当该第二波纹式规整填料层与 该第一波纹式规整填料层垂直的相邻放置时,使第 一波纹式规整填料层之至少一个波纹式规整填料 元件的至少一个边缘与第二波纹式规整填料层之 至少一个另外波纹式规整填料元件的边缘相互接 合而减小第一与第二波纹式规整填料层之间至少 一个未受到控制的间隙。 15.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于, 流体在交换塔内逆向流动。 16.一种用来在交换塔内组装填充区段的方法,它包 括如下步骤: 提供具有纵向轴线的交换塔; 在交换塔内安装第一波纹式规整填料层,它包括具 有上边缘的第一波纹式规整填料元件,上边缘适于 与第二波纹式规整填料元件的相邻下边缘互相接 合; 在交换塔内在第一波纹式规整填料层上方并垂直 相邻地安装第二波纹式规整填料层,第二波纹式规 整填料层包括具有下边缘的第二波纹式规整填料 元件,下边缘适于与第一波纹式规整填料元件的相 邻上边缘互相接合;以及 沿着交换塔的纵向轴线彼此相对地移动第一波纹 式规整填料层和第二波纹式规整填料层,第一波纹 式规整填料层和第二波纹式规整填料层各自具有 大致平行于交换塔纵向轴线的纵向轴线,由此第一 波纹式规整填料元件上边缘与第二波纹式规整填 料元件的相邻下边缘互相接合,而减小第一与第二 波纹式规整填料层之间至少一个未受到控制的间 隙 其中该等波纹式规整填料元件各自具有波纹,所述 波纹在波纹式规整填料元件至少一个表面的至少 一个区段上形成交替的波峰和波谷。 17.如申请专利范围第16项的方法,其特征在于,至少 一个上边缘及至少一个下边缘的至少一个区段具 有纹理表面。 18.如申请专利范围第16项的方法,其特征在于,至少 一个上边缘及至少一个下边缘是经过修饰的。 19.一种用于包括二垂直的相邻的波纹式规整填料 层的多个波纹式规整填料元件的组件的波纹式规 整填料元件的制造方法一它包括如下步骤: 提供具有至少一个边缘的板; 在板内形成装置,所述装置用来使至少一个边缘与 另一大致垂直相邻之波纹式规整填料元件的相邻 边缘互相接合;以及 在板内形成波纹,所述波纹一般有规则地隔开并呈 大致平行关系, 因此使该二垂直的相邻的波纹式规整填料层中之 一层的波纹式规整填料元件的至少一个边缘与另 一层的基本上垂直相邻的另外波纹式规整填料元 件的相邻边缘相互接合而减小该二垂直的相邻的 波纹式规整填料层之间至少一个未受到控制的间 隙。 20.一种用来在用于液体和蒸气之间交换热量和/或 质量的交换塔内增加容量的方法,交换塔适于包含 用于第一波纹式规整填料层的具有上边缘的第一 波纹式规整填料元件,以及用于第二波纹式规整填 料层的具有下边缘的第二波纹式规整填料元件,该 第二波纹式规整填料层适于被设置成与该第一波 纹式规整填料层垂直的相邻,第二波纹式规整填料 元件的下边缘邻接第一波纹式规整填料元件上边 缘,所述方法包括以下步骤: 修饰第一波纹式规整填料元件上边缘和第二波纹 式规整填料元件下边缘,由此上边缘和下边缘适于 互相接合;以及 使第一波纹式规整填料元件的修饰上边缘与第二 波纹式规整填料元件的修饰下边缘互相接合, 因此使第一波纹式规整填料层之第一波纹式规整 填料元件的经过修饰的上边缘与第二波纹式规整 填料层之第二波纹式规整填料元件的经过修饰的 下边缘相互接合而减小第一与第二波纹式规整填 料层之间至少一个未受到控制的间隙。 21.一种交换塔内的填充区段,该填充区段包括波纹 式规整填料元件的垂直相邻层,各层具有顶部及底 部,该填充区段它包括: 第一波纹式规整填料层,第一层包括具有上边缘的 第一波纹式规整填料元件,上边缘适于与第二波纹 式规整填料元件的大致垂直相邻下边缘互相接合; 以及 位于第一波纹式规整填料层上方并垂直相邻的第 二波纹式规整填料层,第二层包括具有下边缘的第 二波纹式规整填料元件,下边缘适于与第一波纹式 规整填料元件的大致垂直相邻的上边缘互相接合, 其中该等波纹式规整填料元件各自具有波纹,所述 波纹在波纹式规整填料元件至少一个表面的至少 一个区段上形成交替的波峰和波谷,而且 其中使第一波纹式规整填料元件上边缘与第二波 纹式规整填料元件下边缘互相接合,藉以减小第二 波纹式规整填料层底部与第一波纹式规整填料层 顶部之间至少一个未受到控制的间隙。 22.如申请专利范围第21项所述的填料区段,其特征 在于,第二波纹式规整填料层相对于第一波纹式规 整填料层旋转一个角度。 23.如申请专利范围第22项所述的填料区段,其特征 在于,该角度介于约0与约90之间。 24.一种大致垂直相邻之波纹式规整填料层的组件, 各层包括大致水平相邻的波纹式规整填料元件,波 纹式规整填料元件各自具有上边缘及相对于上边 缘的下边缘,且各层具有包括上边缘的顶部及包括 下边缘的底部,该组件包括: 第一波纹式规整填料层;以及 位于第一波纹式规整填料层上方并大致垂直相邻 的第二波纹式规整填料层, 其中第二波纹式规整填料层之至少一个波纹式规 整填料元件下边缘适于与第一波纹式规整填料层 之至少一个波纹式规整填料元件上边缘相互接合, 由此使第二波纹式规整填料层之至少一个波纹式 规整填料元件下边缘与第一波纹式规整填料层之 至少一个波纹式规整填料元件上边缘相互接合而 减小第二波纹式规整填料层底部与第一波纹式规 整填料层顶部之间至少一个未受到控制的间隙。 25.一种用来在交换塔内组装大致垂直相邻之波纹 式规整填料层的组件之方法,各层包括大致水平相 邻的波纹式规整填料元件,波纹式规整填料元件各 自具有上边缘及相对于上边缘的下边缘,且各层具 有包括上边缘的顶部及包括下边缘的底部,所述方 法包括如下步骤: 提供具有纵向轴线的交换塔; 在交换塔内安装第一波纹式规整填料层; 在交换塔内在第一波纹式规整填料层上方并大致 垂直相邻地安装第二波纹式规整填料层,其中第二 波纹式规整填料层之至少一个波纹式规整填料元 件下边缘适于与第一波纹式规整填料层之至少一 个波纹式规整填料元件上边缘相互接合;以及 沿着交换塔的纵向轴线彼此相对地移动第一波纹 式规整填料层和第二波纹式规整填料层,第一波纹 式规整填料层和第二波纹式规整填料层各自具有 大致平行于交换塔纵向轴线的纵向轴线, 由此使第二波纹式规整填料层之至少一个波纹式 规整填料元件下边缘与第一波纹式规整填料层之 至少一个波纹式规整填料元件上边缘相互接合而 减小第二波纹式规整填料层底部与第一波纹式规 整填料层顶部之间至少一个未受到控制的间隙。 26.一种用来在用于液体和蒸气之间交换热量和/或 质量的交换塔内增加容量的方法,交换塔适于包含 大致垂直相邻之波纹式规整填料层,各层包括大致 水平相邻的波纹式规整填料元件,波纹式规整填料 元件各自具有上边缘及相对于上边缘的下边缘,各 层具有包括上边缘的顶部及包括下边缘的底部,所 述方法包括如下步骤: 改变第一波纹式规整填料层之至少一个波纹式规 整填料元件上边缘; 改变第二波纹式规整填料层之至少一个波纹式规 整填料元件下边缘,该第二波纹式规整填料层位于 第一波纹式规整填料层上方并垂直邻接第一波纹 式规整填料层,其中第二波纹式规整填料层之至少 一个波纹式规整填料元件的修饰下边缘适于与第 一波纹式规整填料层之至少一个波纹式规整填料 元件的至少一个修饰上边缘相互接合;以及 使第一波纹式规整填料层之至少一个波纹式规整 填料元件的修饰上边缘与第二波纹式规整填料层 之至少一个波纹式规整填料元件的修饰下边缘互 相接合, 由此使第二波纹式规整填料层之至少一个波纹式 规整填料元件的修饰下边缘与第一波纹式规整填 料层之至少一个波纹式规整填料元件的修饰上边 缘相互接合而减小第二波纹式规整填料层底部与 第一波纹式规整填料层顶部之间至少一个未受到 控制的间隙。 27.一种用来在用于液体和蒸气之间交换热量和/或 质量的交换塔内延迟质量输送溢流现象的开始并 且减少压力降的方法,交换塔适于包含大致垂直相 邻之波纹式规整填料层,各层包括大致水平相邻的 波纹式规整填料元件,波纹式规整填料元件各自具 有上边缘及相对于上边缘的下边缘,且各层具有包 括上边缘的顶部及包括下边缘的底部,所述方法包 括如下步骤: 提供交换塔; 在交换塔内安装第一波纹式规整填料层; 在交换塔内在第一波纹式规整填料层上方并大致 垂直相邻地安装第二波纹式规整填料层,其中第二 波纹式规整填料层之至少一个波纹式规整填料元 件下边缘适于与第一波纹式规整填料层之至少一 个波纹式规整填料元件上边缘相互接合;以及 由此使第二波纹式规整填料层之至少一个波纹式 规整填料元件的下边缘与第一波纹式规整填料层 之至少一个波纹式规整填料元件的上边缘相互接 合而减小第二波纹式规整填料层底部与第一波纹 式规整填料层顶部之间至少一个未受到控制的间 隙。 图式简单说明: 图1是示意图,它表示交换塔中的几个规整填料层; 图2是示意图,它表示相邻规整填料层之间的典型 错位; 图3是示意图,它表示本发明填料板顶部和底部边 缘的改型,由此造成相邻规整填料层互相接合; 图4是示意图,它表示在互相接合填料板底部和顶 部边缘处使用细槽的本发明的一个实施例; 图5A和5B是示意图,它表示本发明的一个实施例,其 中图5A所示的平填料板在如图5B所示形成波纹之前 在相对边缘(即顶部和底部)上切出锯齿; 图6A和6B是示意图,它表示本发明的另一实施例,其 中图6A所示的坦填料板在如图6B所示形成波纹之前 在顶部和底部边缘上切出钝锯齿; 图7A和7B是示意图,它表示本发明的另一实施例,其 中图7A所示的平填料板在如图7B所示形成波纹之前 在顶部和底部边缘上切出平滑波浪; 图8A/8B和9A/9B是示意图,它表示本发明的多个附加 实施例,其中图8A或9A所示的平填料板在如图8B或9B 所示形成波纹之前在顶部和底部边缘上切出大细 槽,而且在该大细槽内部带有较小的锯齿; 图10A和10B是示意图,它表示本发明的另一填料板实 施例,其中图10A所示的平填料板在如图10B所示形成 波纹之前在修饰的顶部和底部边缘上施加多个垂 直纹理; 图11是曲线图,它表示本发明规整填料性能和可在 市场得到的具有或不具有修饰底部的规整填料性 能在标准的dP/ft相对于标准的蒸气速度(kv)方面上 的比较;以及 图12是曲线图,它表示本发明规整填料性能和可在 市场得到的具有或不具有修饰底部的规整填料性 能在理论塔板当量高度(HETP)相对于标准蒸气速度( kv)方面上的比较。
地址 美国