[其他]床填充材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108305
• 申請日: 1986-11-08
• 公開（公告）號: CN86108305A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 特倫斯·西斯?fàn)査柬f特;約翰·赫爾曼·亨德里克·塔·馬特;彼得·約翰·戴維森
• 申請（專利權(quán)）人: 帝國化學(xué)工業(yè)公司
• 主分類號: B01J35/10
• 分類號: B01J35/10;B01J23/74
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏,魏金璽

本發(fā)明涉及一種床填充材料，即一種用來填充以形成床的固體元件，這類床被廣泛用做蒸餾柱填料、催化劑、吸收劑和吸附劑。本發(fā)明的元件具有規(guī)則的形狀，這和粉碎與研磨生產(chǎn)的不規(guī)則形狀有所不同。

床填充材料的效率與元件的幾何表面積（即GSA）對其所占體積的比值有關(guān)，亦即就園柱狀外形的元件而言，體積V指長度等于元件的長度L，直徑等于元件的直徑的園柱體積。為了增加這個效率，最好增加GSA/V的比值。

當(dāng)然這可以靠增加GSA和/或減小V，同時又保持同樣的幾何形狀來達(dá)到。然而減小V，也就是把元件制得更小的缺點是增大了流體通過元件床的流動阻力，導(dǎo)致了流入和流出床層的流體之間壓力差的增加。因此希望對任何應(yīng)用都只增加元件的GSA，而同時保持V不變，雖然，正如下文敘述的，這可能會多少減小一些V，但不致明顯增加壓降。增加GSA，同時維持V不變可以靠提供一個或多個通過元件的孔道來達(dá)到。

關(guān)于這類元件已經(jīng)有不少的建議。最簡單的形式，一種具有單一同心園柱形通孔的園柱形元件，已被廣泛地作為催化劑載體及其它床填料來應(yīng)用了。

具有多個園柱形通孔的元件也已經(jīng)在例如GB-A-2057905和DE-A-2425058中透露了。外形為園柱形而其中具有多個非園柱形孔道的元件已經(jīng)在US-A-4089941，US-A-4233187和US-A-4510261中被提出了。在后幾篇文獻(xiàn)中，元件具有“餅式扇形”或正方形截面的通道。

與元件的外部尺寸相比較，通孔的數(shù)目、尺寸和形狀更能影響GSA增加的程度，亦即影響GSA/A的比值，其中A是提供通孔以前元件的幾何表面積;亦即對長為L、直徑為D的園柱體外形的元件而言，A是長為L，直徑為D的實心園柱體的表面積。

為了較大程度地增加GSA/V的比值而提供通孔，迄今為止都導(dǎo)致了使元件具有顯著的幾何空隙率GV，可以把GV看成是通孔的總體積與V的比值。然而常常希望在元件里提供盡可能多的固體物質(zhì)，特別是當(dāng)這些物質(zhì)是催化劑、吸收劑或吸附劑的時候更是如此。還有，幾何空隙率愈低，元件抗破碎的強(qiáng)度就愈大。在過去的建議中，提供通孔來使GSA/A有足夠的增加，以使到GSA/V值變高，結(jié)果導(dǎo)致了GV高到對許多應(yīng)用不可接受的地步。

在本發(fā)明中這些缺點得以克服是靠向元件提供相對地較大數(shù)目的通孔，相對于元件的截面積來說，每一個通孔所有的截面積是相當(dāng)小的。

因此，本發(fā)明以元件形式提供床填充材料，每個元件具有：

（a）基本上均勻的截面;

（b）長度L與名義截面直徑D的比值至少為0.5，最小長度及名義截面直徑至少為3毫米;以及

（c）大量的基本上為均勻截面的通孔，它們沿縱向穿過元件，其有效直徑為0.03至1毫米，每平方厘米元件截面積上至少有20條通孔;

上述通孔數(shù)目以及它們的大小與上述長度L及名義截面直徑D的關(guān)系應(yīng)使得每個元件具有：

（ⅰ）幾何空隙率GV不大于0.40;

（ⅱ）幾何表面積GSA對長為L，直徑為D的園柱體體積V的比值至少為10厘米^-1;以及

（ⅲ）GSA對GV及A的乘積的比值至少為15，其中A是長為L直徑為D的園柱體的表面積。

元件最好是園柱形或正多邊形棱柱的外形，例如：正六邊形的截面。

元件的名義截面直徑這里定義為與不含通孔的元件截面積相等的園的直徑。對園柱形元件而言，當(dāng)然D就等于元件的外徑。

同樣，通孔的名義直徑d定義為與每個通孔截面積相等的園面積的直徑。

通孔最好具有園形截面，當(dāng)然其它形狀的截面也能應(yīng)用。通孔的有效直徑de在這里定義為四倍的通孔截面積除以通孔截面的周長。〔對園形截面的通孔而言，有效直徑就等于通孔截面的直徑，而對具有正多邊形截面的通孔來說，有效直徑是內(nèi)切園的直徑。注意，只在園形截面通孔的情況下，有效直徑和名義通孔直徑是一樣的，均等于實際通孔直徑〕。

元件的長度對名義直徑之比，亦即縱橫比，至少為0.5，較好為0.5至3，最好為0.5至2，特別好為0.75至1.5。

長為L，名義直徑為D，且具有n條名義直徑為d的通孔的元件，其幾何表面積GSA可由下式給出：

GSA＝π〔2L（D₁+nd₁）+D²-nd²）〕/2