发明名称 混合阻力规整填料、具该填料的交换塔及其组装方法、应用该填料的低温空气分离方法、降低交换塔的理论等板高度的方法及系统
摘要 混合阻力规整填料层包括:具有第一填料阻力的第一规整填料;和通常与第一规整填料水平相邻的第二规整填料,第二规整填料具有不同于第一填料阻力的第二填料阻力。在如低温空气分离过程中,混合阻力规整填料层用于交换塔中,进行第一相与第二相之间的热量和/或质量交换。在交换塔内及过程中,混合规整填料层在降低HETP(理论等板高度)方面的用途。还提供了一种在交换塔内组装混合阻力规整填料层的方法。
申请公布号 TW450827 申请公布日期 2001.08.21
申请号 TW088122053 申请日期 1999.12.15
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 史瓦明纳坦 桑德
分类号 B01D3/00 主分类号 B01D3/00
代理机构 代理人 陈展俊 台北巿和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北巿和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种混合阻力规整填料层,包括:具有第一填料阻力的第一规整填料;和通常与第一规整填料水平相邻的第二规整填料,第二规整填料具有不同于第一填料阻力的第二填料阻力。2.如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料层,其中第一规整填料具有外周边;第二规整填料具有一个基本上等于第一规整填料外周边的内周边和大于其内周边的外周边;和第二规整填料的内周边基本上紧贴第一规整填料的外周边。3.如申请专利范围第2项的混合阻力规整填料层,其中,第一规整填料的外周边和第二规整填料的内周边基本上呈环形。4.一种混合阻力规整填料层,包括具有外周边的基本上为环形的中芯,该中芯包括具有第一填料阻力的第一规整填料;和通常与中芯的外周边水平相邻的外环,该外环包括具有不同于第一填料阻力的第二填料阻力的第二规整填料。5.如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料层,其中,第一和第二规整填料包括至少一块波纹板。6.如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料层,其中,第一和第二规整填料包括多块由箔状材料制成的平行放置的波纹板,每块板具有至少一个以一定角度设置的与相邻板上的至少一个波纹成交叉关系的波纹。7.如申请专利范围第6项的混合阻力规整填料层,其中,第一规整填料内至少一个波纹的角度大于第二规整填料内至少一个波纹的角度。8.如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料层,其中,第二规整填料的表面积密度大于第一规整填料的表面积密度。9.一种用于在第一相和第二相之间进行热量和/或质量交换的交换塔,交换塔具有至少一层如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料。10.一种低温空气分离方法,包括使蒸汽和液体在至少一个包含至少一个质传区的蒸馏塔内逆流接触,其中液汽接触是建立在至少一层如申请专利范围第1项的混合阻力整填料上的。11.一种在交换塔内组装一层混合阻力规整填料的方法,包括以下步骤:提供一个交换塔;提供一层混合阻力规整填料,该混合阻力规整填料层包括:具有第一填料阻力的第一规整填料;和通常与第一规整填料在水平方向相邻的第二规整填料,第二规整填料具有不同于第一填料阻力的第二填料阻力;和将混合阻力规整填料层装入交换塔中。12.一种降低用于在液体和蒸汽之间进行热量和/或质量传递的交换塔的HETP(理论等板高度)的方法,交换塔具有至少一层规整填料,该规整填料层具有一个中芯和通常在水平方向上与中芯相邻的外环,该方法包括如下步骤:引导交换塔内的至少一部分蒸汽离开外环;和引导至少一部分蒸汽流向中芯。13.如申请专利范围第12项的降低HETP的方法,其中,所述部分蒸汽的量是:使交换塔横截面上的液汽比率基本保持恒定。14.一种降低用于在液体和蒸汽之间进行热量和/或质量传递的交换塔的HETP的系统,交换塔具有至少一层规整填料,该规整填料层具有一个中芯和通常在水平方向上与中芯相邻的外环,该系统包括:引导交换塔内的至少一部分蒸汽离开外环的元件;和引导至少一部分蒸汽流向中芯的元件。15.如申请专利范围第14项的系统,其中,所述部分蒸汽的量是:使交换塔横截面上的液汽比率基本保持恒定。16.一种交换塔中的填料段,包括:第一层如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料;和位于第一层混合阻力规整填料下方的第二层如如申请专利范围第1项的混合阻力规整填料,其中第二层相对于第一层旋转一定角度。17.如申请专利范围第16项的填料段,其中所述角度在约0至90之间。图式简单说明:第一图是空气分离装置的示意图;第二图描述了使用传统规整填料的典型圆柱形蒸馏塔内的L/V比率非均匀性;第三图是交换塔内混合阻力规整填料层的平面示意图;第四图A是传统规整填料元件的透视图;第四图B是传统规整填料中相邻元件成交叉设置的示意图;第四图C是描述在填料塔中使用壁刮的示意图;第五图A是描述规整填料以砖块装状设置的平面示意图,该图是在一定高度上沿第五图B中线5A-5A的剖示图。第五图B是蒸馏塔内的蒸汽和液体分布器之间的规整填料以多层设置的正视示意图;第六图是描述双塔空气分离装置的低压塔内的液体和蒸汽流动的示意图;第七图是描述传统双塔空气分离装置的低压塔内的液体和蒸汽流动的另一示意图;第八图是说明在蒸汽分布平衡或未平衡的两个平行塔上液体非均匀分布和混合效果的图表。
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