填料塔基礎(chǔ)知識(shí)

1、填料塔填料塔一、填料塔結(jié)構(gòu)及填料一、填料塔結(jié)構(gòu)及填料二、填料塔的流體力學(xué)性能二、填料塔的流體力學(xué)性能三、填料塔的附屬結(jié)構(gòu)三、填料塔的附屬結(jié)構(gòu) 填料塔結(jié)構(gòu)及填料填料塔結(jié)構(gòu)及填料填填料料塔塔填料塔結(jié)構(gòu)填料塔結(jié)構(gòu) 塔體塔體填料支承板填料支承板填料填料液體再分布器液體再分布器進(jìn)氣管進(jìn)氣管液體分布器液體分布器液體收集器液體收集器填料填料填料特性填料特性 填料因子填料因子空隙率空隙率比表面積比表面積在選擇填料時(shí)，一般要求：在選擇填料時(shí)，一般要求： 比表面積及空隙率要大，比表面積及空隙率要大， 填料的潤(rùn)濕性要好，填料的潤(rùn)濕性要好， 氣體通過能力大，阻力小，氣體通過能力大，阻力小， 液體滯留量小，液體滯留量小

2、， 單位體積填料的重量輕，單位體積填料的重量輕， 造價(jià)低，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。造價(jià)低，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 類型：類型：（1）散裝填料：環(huán)形）散裝填料：環(huán)形拉西環(huán)拉西環(huán)Rasching ring高度和外徑相等；高度和外徑相等；可用陶瓷和金屬制造，可用陶瓷和金屬制造，存在嚴(yán)重的壁偏流和溝流現(xiàn)象，存在嚴(yán)重的壁偏流和溝流現(xiàn)象，液體滯留量大，液體滯留量大，傳質(zhì)效率不高，傳質(zhì)效率不高，氣體通過能力低，氣體通過能力低，阻力大。阻力大。 其構(gòu)造大大提高了其構(gòu)造大大提高了環(huán)內(nèi)空間與環(huán)內(nèi)表面的環(huán)內(nèi)空間與環(huán)內(nèi)表面的利用率，而且使氣液流利用率，而且使氣液流通順暢，有利于氣液進(jìn)通順暢，有利于氣液進(jìn)入環(huán)內(nèi)。入環(huán)內(nèi)。 因

3、此，鮑爾環(huán)比拉因此，鮑爾環(huán)比拉西環(huán)傳質(zhì)效率高、氣體西環(huán)傳質(zhì)效率高、氣體通過能力大。通過能力大。鮑爾環(huán)鮑爾環(huán)Pall ring（1）散裝填料：環(huán)形）散裝填料：環(huán)形階梯環(huán)階梯環(huán)Cascade ring高度僅為直徑的一半；高度僅為直徑的一半；環(huán)的一端制成喇叭口，這種喇叭結(jié)構(gòu)，使填料個(gè)體之間多呈點(diǎn)接觸；環(huán)的一端制成喇叭口，這種喇叭結(jié)構(gòu)，使填料個(gè)體之間多呈點(diǎn)接觸；與鮑爾環(huán)相比，其氣體通量高，阻力小，傳質(zhì)效率大。與鮑爾環(huán)相比，其氣體通量高，阻力小，傳質(zhì)效率大。（1）散裝填料：環(huán)形）散裝填料：環(huán)形DC環(huán)環(huán)DC ringOX環(huán)環(huán)扁扁環(huán)環(huán)共軛環(huán)共軛環(huán)陶瓷弧鞍陶瓷弧鞍Berl saddle 屬敞開型填料，敞開型屬

4、敞開型填料，敞開型填料的特點(diǎn)是：填料的特點(diǎn)是： 表面全部敞開，不分內(nèi)表面全部敞開，不分內(nèi)外，因而表面利用率高，外，因而表面利用率高，不易積液，氣體流動(dòng)阻力不易積液，氣體流動(dòng)阻力小，制造也方便。小，制造也方便。 弧鞍形填料是兩面對(duì)稱弧鞍形填料是兩面對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在塔內(nèi)堆積時(shí)容易結(jié)構(gòu)，在塔內(nèi)堆積時(shí)容易造成填料相互重疊，從而造成填料相互重疊，從而產(chǎn)生溝流，目前已較少使產(chǎn)生溝流，目前已較少使用。用。（1）散裝填料：鞍形）散裝填料：鞍形矩鞍矩鞍Intalox saddle ring 屬敞開型填料。屬敞開型填料。矩鞍形填料結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，矩鞍形填料結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，堆積時(shí)不會(huì)重疊，填料均勻性堆積時(shí)不會(huì)重疊，填料均勻性大

5、為提高。大為提高。 矩鞍形填料傳質(zhì)性能比拉矩鞍形填料傳質(zhì)性能比拉西環(huán)好，但比鮑爾環(huán)差，但在西環(huán)好，但比鮑爾環(huán)差，但在制造上比鮑爾環(huán)方便。制造上比鮑爾環(huán)方便。 矩鞍形填料的缺點(diǎn)是，因矩鞍形填料的缺點(diǎn)是，因開放式結(jié)構(gòu)使其強(qiáng)度差，特別開放式結(jié)構(gòu)使其強(qiáng)度差，特別是瓷質(zhì)填料，易破碎。是瓷質(zhì)填料，易破碎。 （1）散裝填料：鞍形）散裝填料：鞍形金屬鞍環(huán)金屬鞍環(huán)Intalox saddle ring（1）散裝填料：）散裝填料：鞍環(huán)形鞍環(huán)形 金屬鞍環(huán)填料綜合金屬鞍環(huán)填料綜合了環(huán)形填料通量大及鞍了環(huán)形填料通量大及鞍形填料的液體再分布性形填料的液體再分布性能好的優(yōu)點(diǎn)，其性能優(yōu)能好的優(yōu)點(diǎn)，其性能優(yōu)于環(huán)形填料和鞍形填料

6、。于環(huán)形填料和鞍形填料。 塑料花環(huán)塑料花環(huán)rostte ring多面空心球多面空心球 Ball Packing海爾環(huán)海爾環(huán)Hillis ring金屬波紋填料主要有：金屬波紋填料主要有： 金屬刺孔波紋填料、金屬板網(wǎng)波紋填料、金屬刺孔波紋填料、金屬板網(wǎng)波紋填料、 金屬孔板波紋填料、金屬絲網(wǎng)波紋填料等金屬孔板波紋填料、金屬絲網(wǎng)波紋填料等 （2）規(guī)整填料：）規(guī)整填料：以整砌的方式裝填在塔內(nèi)以整砌的方式裝填在塔內(nèi) 規(guī)整填料已有很多，如波紋填料（金屬、陶規(guī)整填料已有很多，如波紋填料（金屬、陶瓷）、瓷）、柵格類填料柵格類填料 。（2）規(guī)整填料：）規(guī)整填料：波紋填料波紋填料金屬孔板波紋填料金屬孔板波紋填料陶瓷

7、孔板波紋填料陶瓷孔板波紋填料 從環(huán)形填料、鞍形填料到鞍環(huán)形填料，從個(gè)體填料、從環(huán)形填料、鞍形填料到鞍環(huán)形填料，從個(gè)體填料、到規(guī)整填料，人們千方百計(jì)地改進(jìn)填料結(jié)構(gòu)，目的是增加到規(guī)整填料，人們千方百計(jì)地改進(jìn)填料結(jié)構(gòu)，目的是增加填料比表面積以提高傳質(zhì)效率，增加填料的空隙率以降低填料比表面積以提高傳質(zhì)效率，增加填料的空隙率以降低流動(dòng)阻力、加大流體通量，改善填料堆積性能以防止填料流動(dòng)阻力、加大流體通量，改善填料堆積性能以防止填料的嵌套疊合，從而有利于液體的均布、降低壁效應(yīng)。的嵌套疊合，從而有利于液體的均布、降低壁效應(yīng)。 與散裝填料相比，與散裝填料相比，規(guī)整填料具有以下優(yōu)點(diǎn)：規(guī)整填料具有以下優(yōu)點(diǎn)： 傳質(zhì)效

8、率高、壓降低、處理量大、持液量小、放傳質(zhì)效率高、壓降低、處理量大、持液量小、放大效應(yīng)不明顯、操作彈性大等一系列優(yōu)點(diǎn)。大效應(yīng)不明顯、操作彈性大等一系列優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)使大同時(shí)使大塔徑的填料塔工業(yè)化成為可能。塔徑的填料塔工業(yè)化成為可能。填料層的持液量填料層的持液量填料塔的流體力學(xué)性能填料塔的流體力學(xué)性能tcsHHH填料層的持液量是指在一定操作條件下，在單位體積填料層內(nèi)所積存的液體體積，以(m3液體)/(m3填料)表示填料層的持液量可由實(shí)驗(yàn)測(cè)出，也可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。一般來(lái)說，適當(dāng)?shù)某忠毫繉?duì)填料塔操作的穩(wěn)定性和傳質(zhì)是有益的，但持液量過大，將減少填料層的空隙和氣相流通截面，使壓降增大，處理能力下降。填料表面填料表面載載點(diǎn)點(diǎn)恒持液量區(qū)載液區(qū)液泛區(qū)泛泛點(diǎn)點(diǎn)適適宜宜操操作作應(yīng)應(yīng)在在載載點(diǎn)點(diǎn)氣氣速速和和泛泛點(diǎn)點(diǎn)氣氣速速之之間間Fuu)8 . 06 . 0( 持液量氣體通過填料層的壓力降氣體通過填料層的壓力降 p，kPa L3 L2 L1 干塔 3 2 L3 L2 L1 1 0 u, m/s 填填料料層層的的 pu 關(guān)關(guān)系系（雙雙對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)坐坐標(biāo)標(biāo)系系） L-噴淋量大大（空塔氣速）（空塔氣速）液泛埃埃克克特特（Eckert）通通用用關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)圖圖填料的潤(rùn)濕性能和液體噴淋密度填料的潤(rùn)濕性能和液體噴淋密度填料