带有规整填料的物质交换设备制造技术

一种吸收器或解吸器包含用于规整填料的第一层(10)，第一层(10)具有波形的轮廓，其中，通过该波形的轮廓构造多个敞开的通道(12,14,16)，其中，通道包括第一波谷(22)、第一波峰(32)以及第二波峰(42)。第一波峰(32)和第二波峰(42)限制第一波谷(22)，其中，第一和第二波峰具有第一顶部(33)和第二顶部(43)。在第一波峰(32)的第一顶部(33)上构造有在第一顶部(33)的方向上延伸的凹口(34)。第一波谷(22)具有谷底(23)，其中，凹口(34)的至少一个点到波谷(22)的谷底(23)的垂直间距(27)小于第一顶部(33)到波谷(22)的谷底(23)的垂直间距(28)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种规整填料(strukturierte Packung)以及一种包含这种类型的规整填料的物质交换设备(Stoffaustauschapparat)，例如吸收塔(Absorptionskolonne)或解吸塔(Desorptionskolonne)。
技术介绍
在商业通用的实施形式中，规整填料实施成折叠(falten)的连续布置的金属片(Blech)，其结构具有倾斜的且重复地交叉的通道(Kanal)。这些通道正面地影响在填料之内的气相和液相的流动，并且有利于在相之间的物质传输(Stofftransport)。也就是说，在填料的通道中，将气相和液相引入接触中，并且由此有利于在相之间的物质传输。为了提高规整填料的分离能力(Trennleistung)，通常增大规整填料的表面，这大多数通过更大的层数量和/或更窄的通道几何结构实现。然而这些措施导致在规整填料中的压力降增大。但是由此导致，为了减小压力降必须设置更小的填料表面，由此损害分离能力，即填料的效率。此外，可设置敞开的交叉通道。敞开的交叉通道意味着，更小地选择通道相对于主流动方向的倾斜角度。这意味着，根据应用情况必须找到在压力降和尽可能好的分离能力之间的最佳值。然而，交叉的通道具有多个接触部位，其在一些应用中正面地起作用，在其它应用中也可负面地起作用。在流动的液体的方向上观看，在接触部位的下游可形成死区，与位于规整填料上的剩余的液体相比，在该死区中液体以更小的程度参与物质交换。从文件US 6,378,332 B1中已经已知该现象，在该文件中描述了用于低温(kryogen)精馏(Rektifikation)的填料，其应减小这种死区的出现。根据文件US 6,378,332 B1的解决方案在于，在层之间通过每个单个层的交替地高的和不太高的折叠部减少接触部位的数量。由此，从文件US 6,378,332 B1中已知这样的精馏方法，即，在其中使用这样的规整填料，即，其具有这样的交叉通道结构，也就是说由成波形(wellen)的或折叠的金属片制成，金属片以交叉的方式相叠地放置。邻近的金属片沿着波峰或棱边触碰(berühren)。在折叠的金属片之间，易挥发的流体、尤其地气相可在逆流中流向难挥发的流体、尤其地液相，其中，可发生物质交换。在文件US 6,378,332 B1中显示出一种方法，用于减少在两个邻近的金属片之间的接触点的数量。为此设置成，如此改变波峰或棱边的高度，即，每个金属片的波峰或棱边的仅仅一部分还具有最大的高度。由此，金属片仅仅沿着带有最大的高度的波峰部或棱边彼此触碰。根据文件US 6,378,332 B1提出的填料的缺点在于其不充足的机械的稳定性。此外，由于部分不太高的折叠部未优化地利用几何的交换面填充通过填料填充的体积，也就是说，该结构上的设计方案伴随有物质交换面的损失。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为提供这样的规整填料，即，在接触点数量相同或更少时其具有改善的稳定性。本专利技术的另一目的在于，尤其地在液态侧受控的吸收器(Absorber)或解吸器(Desorber)中改善物质交换。解决方案在于这样的吸收器或解吸器，即其包含用于规整填料的第一层。用于规整填料的第一层具有第一波形的轮廓(Profil)，其中，通过该波形的轮廓构造多个敞开的通道。通道包括第一波谷、第一波峰以及第二波峰，其中，第一波峰和第二波峰限制第一波谷，其中，第一和第二波峰具有第一顶部(Scheitel)和第二顶部。在第一波峰的第一顶部上构造有在第一顶部的方向上延伸的凹口(Einbuchtung)，其中，第一波谷具有谷底(Talgrund)，其中，凹口的至少一个点到波谷的谷底的垂直间距(Normalabstand)小于第一顶部到波谷的谷底的垂直间距。此外，设置有第二层，其中，第二层具有第二波形的轮廓，其中，如此布置第一层和第二层，即，第一层的通道与第二层的通道交叉(kreuzen)。第一层和第二层处于触碰的接触中，其中，该触碰的接触在凹口中的每一个的区域中中断。由此，通过凹口实现用于液体流动的引导的附加的可能性、以及接触部位的这样的布置方案，即，其使填料表面的最大的液体湿润成为可能。根据一种优选的实施形式，在第二顶部上布置有第二凹口。备选地或补充地，可在第一谷底上布置第三凹口。显然，可在层上设置多个第一、第二或第三凹口。每个层可包括第一边缘限制部(Randbegrenzung)以及第二边缘限制部，其中，第一边缘限制部布置成基本上平行于第二边缘限制部。尤其地，在第一边缘限制部和第二边缘限制部之间可布置多个凹口。为了在相同或更小数量的接触点的情况下改进稳定性，层具有波形的轮廓，其中，波高度基本上恒定。根据一种优选的实施例，顶部的至少一部分构造成棱边和/或波谷的至少一部分构造成V形。由此，规整填料包括根据前述实施例之一的第一层和第二层，其中，第二层具有与第一层相同的波形的轮廓，其中，如此布置第一层和第二层，即，第一层的通道和第二层的通道交叉。第一层和第二层处于触碰的接触中，优选地，通过第一层的波峰的顶部与第二层的波谷的顶部触碰。凹口可布置在第一和第二层中的每个上。通过凹口中断第一层和第二层的接触。根据本专利技术的填料由这样的结构化的层组成，即，其折叠全部相同高。由此保证了填料的高的稳定性，尤其地在带有大的直径的塔中该稳定性尤其重要。根据本专利技术，通过引入凹口实现单个层的交叉点数量的减小。这些凹口可构造成透镜形的凹陷部(Delle)，可例如通过层的顶部的塑性的变形施加该凹陷。在折叠的填料层的一定的部位处施加凹口，并且由此填料层可以特定的间距且在特定的部位处彼此分离。备选地，可通过设置空腔(在空腔中可安装插入元件(Einsatzelement))将凹口设计到填料层中。此外，凹口的至少一部分在这样的长度上延伸，即，该长度为顶部的长度的直至75%。有利地，凹口布置在第一或第二边缘限制部中的至少一个之内，以使得边缘区域构造成用于填料的提高的形状稳定性。可通过突起部(Erhebung)中断凹口中的每一个。可以与第二层的凹口至少部分地相叠的方式布置第一层的凹口。凹口可包括中间突起部，尤其地当凹口延伸了直至顶部的长度的75%时。中间突起部可位于邻近的层的顶部上或布置成与该顶部成间距。层的每一个可包含孔。这种类型的孔可使气体和/或液体穿过到邻近的层上更容易。这种类型的孔可布置在折叠部的壁区域中、在波峰或波谷的顶部上或也可布置在凹口的区域中。根据一种可能性，通过变形方法与层的制造一起制造凹口。由此，可以最小的过程步骤数量实现层的制造。此外，凹口可在特定的部位(例如填料层的上棱边和下棱边)处通过压入(Eindrücken)、压印或深拉伸从金属片中加工出来。在相叠地放置单个的层时，通道分别在凹口的区域中不触碰。在边缘区域的至少每两个中，或者在层的上棱边和下棱边处或者在层的侧棱边处不存在凹口，从而存在足够的接触部位，以使得将邻近的层彼此保持在通过波高度定义的间距中。通过在边缘区域的每一个之内设置多个凹口，引起接触部位的显著减少以及湿润的填料表面的最大化与此同时稳定单个层且由此同样稳定由多个层组成的填料体。即使在限制敞开的通道的顶部上存在凹口时，邻近的填料层的间距也保持恒定。顶部既可理解为波峰也可理解为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收器或解吸器，包含用于规整填料的第一层(10)，所述第一层(10)具有第一波形的轮廓，其中，通过所述第一波形的轮廓构造多个敞开的通道(12,14,16)，其中，所述通道包括第一波谷(22)、第一波峰(32)以及第二波峰(42)，其中，所述第一波峰(32)和所述第二波峰(42)限制所述第一波谷(22)，其中，所述第一和所述第二波峰具有第一顶部(33)和第二顶部(43)，其特征在于，在所述第一波峰(32)的第一顶部(33)上构造有在所述第一顶部(33)的方向上延伸的凹口(34)，其中，所述第一波谷(22)具有谷底(23)，其中，所述凹口(34)的至少一个点到所述波谷(22)的谷底(23)的垂直间距(27)小于所述第一顶部(33)到所述波谷(22)的谷底(23)的垂直间距(28)，其中，设置有第二层(100)，其中，所述第二层(100)具有第二波形的轮廓，其中，如此布置所述第一层(10)和所述第二层(100)，即，使得所述第一层(10)的通道与所述第二层(100)的通道交叉，其中，所述第一层(10)和所述第二层(100)处于触碰的接触中，其特征在于，所述触碰的接触在所述凹口(24,34,44)的区域中中断。...

【技术特征摘要】
2009.03.18 EP 09155551.61.一种吸收器或解吸器，包含用于规整填料的第一层(10)，所述第一层(10)具有第一波形的轮廓，其中，通过所述第一波形的轮廓构造多个敞开的通道(12,14,16)，其中，所述通道包括第一波谷(22)、第一波峰(32)以及第二波峰(42)，其中，所述第一波峰(32)和所述第二波峰(42)限制所述第一波谷(22)，其中，所述第一和所述第二波峰具有第一顶部(33)和第二顶部(43)，其特征在于，在所述第一波峰(32)的第一顶部(33)上构造有在所述第一顶部(33)的方向上延伸的凹口(34)，其中，所述第一波谷(22)具有谷底(23)，其中，所述凹口(34)的至少一个点到所述波谷(22)的谷底(23)的垂直间距(27)小于所述第一顶部(33)到所述波谷(22)的谷底(23)的垂直间距(28)，其中，设置有第二层(100)，其中，所述第二层(100)具有第二波形的轮廓，其中，如此布置所述第一层(10)和所述第二层(100)，即，使得所述第一层(10)的通道与所述第二层(100)的通道交叉，其中，所述第一层(10)和所述第二层(100)处于触碰的接触中，其特征在于，所述触碰的接触在所述凹口(24,34,44)的区域中中断。2.根据权利要求1所述的吸收器或解吸器，其特征在于，在所述第二顶部(43)上布置有第二凹口(44)。3.根据前述权利要求中任一项所述的吸收器或解吸器，其特征在于，在所述第一谷底(23)上布置有第三凹口(24)。4.根据前述权利要求中任一项所述的吸收器或解吸器，其特征在于，所述吸收器或所述解吸器包括第一边缘限制部(50,51)以及第二边缘限制部(60,61)，其中，所述第一边缘限制部(50,51)布置成基本上平...

【专利技术属性】
技术研发人员：I奥斯纳，M迪斯，R普吕斯，
申请(专利权)人：苏舍化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH