溶劑回收塔相關(guān)知識

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精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置,又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。

蒸氣由塔底進(jìn)入,與下降液進(jìn)行逆流接觸,兩相接觸中,下降液中的易揮發(fā)<低沸點(diǎn)>組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移,蒸氣中的難揮發(fā)<高沸點(diǎn)>組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移,蒸氣愈接近塔頂,其易揮發(fā)組分濃度愈高,而下降液愈接近塔底,其難揮發(fā)組分則愈富集,達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進(jìn)入冷凝器,冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中,其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體,其中的一部分送入再沸器,熱蒸發(fā)后,蒸氣返回塔中,另一部分液體作為釜?dú)堃喝〕觥?/p>

規(guī)整填料塔的分離性能取決于件,即填料、分布器、收集器等。同時(shí)也取決于許多參數(shù),如氣體負(fù)荷、液體負(fù)荷、物料性質(zhì)、操作壓力、填料濕潤性能和液體分布不均勻等等。至今不能由填料的幾何形狀來精確計(jì)算塔的分離性能,需要通過填料塔的理論和不同條件下通過試驗(yàn)塔來測定準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。用戶可根據(jù)資料以一級近似程度確定塔的尺寸和需要的填料高度。如果需要經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)形式,我廠愿與用戶密切合作。本帖最后由thechrist于2009-8-1218:15編輯

填料塔

摘要

塔設(shè)備有許多種類型,塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸,達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。可在塔設(shè)備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外,工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥,以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增

填料塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖1所示為填料塔的結(jié)構(gòu)示意圖,填料塔是以塔的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,經(jīng)氣體分布裝置〔小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置分布后,與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備,兩相組成沿塔高連續(xù)變化,在正常操作狀態(tài)下,氣相為連續(xù)相,液相為分散相。

當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí),有逐漸向塔壁集中的趨勢,使得塔壁附近的液流量逐漸增大,這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質(zhì)效率下降。因此,當(dāng)填料層較高時(shí),需要進(jìn)行分段,中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分,上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后,送到液體再分布器,經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。

填料塔具有生產(chǎn)能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。

填料塔也有一些不足之處,如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤濕填料表面,使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。

填料塔填料填料是填料塔中的傳質(zhì)元件,它可以有不同的分類。填料的類型有兩大類：拉西環(huán)矩鞍填料；鮑爾環(huán)；鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁面上開一層或兩層長方形小窗。波紋填料有絲網(wǎng)形和孔板形兩大類。

對填料的基本要求有：傳質(zhì)效率高,要求填料能提供大的氣液接觸面。即要求具有大的比表面積,并要求填料表面易于被液體潤濕。只有潤濕的表面才是氣液接觸表面。生產(chǎn)能力大,氣體壓力降小。因此要求填料層的空隙率大。不移引起偏流和溝流。經(jīng)久耐用具有良好的耐腐蝕性,較高的機(jī)械強(qiáng)度和必要的耐熱性。取材容易,價(jià)格便宜。填料塔的制造與安裝

總的來說,填料塔的制造與安裝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不能一概而論。有些設(shè)計(jì)對制造、安裝的某些誤差精度要求較高,而另外一些設(shè)計(jì)對制造、安裝的這些誤差精度要求可能并不太高,誤差稍大,并不影響塔的正常操作。靜壓孔流式液體分布器受安裝水平度的影響,若設(shè)計(jì)液位只有50mm,對水平度的要求較高,否則會(huì)導(dǎo)致液體分布不均,水平度偏差10mm,兩點(diǎn)液量相差11%;若設(shè)計(jì)液位200mm,水平度稍差,對液體分布不會(huì)有大的影響,水平度偏差10mm,兩點(diǎn)液量相差只有2.5%。

制造與安裝精度雖不可一概而論,某些精度也無標(biāo)準(zhǔn)可言,但仍有公認(rèn)的誤差精度可供參考。

1、填料塔的垂直度

由于塔節(jié)的對接、塔節(jié)與裙座的對接、塔的基礎(chǔ)及熱變形等因素的作用,塔不可能做到絕對垂直,因此使塔產(chǎn)生了垂直度偏差。

在填料塔填料層,液體受重力的作用趨于垂直下流,因此若塔有傾斜,液體將優(yōu)先流向傾斜的下一邊塔壁,傾斜的上一邊液流小,氣體則優(yōu)先流向傾斜的上一邊塔壁,結(jié)果導(dǎo)致填料層的氣液分布不均,分離效率下降,許多工程實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。多數(shù)結(jié)果認(rèn)為,每傾斜一度分離效率下降5%~10%,規(guī)整填料由于塔傾斜而引起的效率下降較散裝填料要小。規(guī)整填料的傾斜度應(yīng)小于0.2°~0.5°。

填料塔靜壓液體分布器的水平度要求很高,應(yīng)在塔安裝就位后現(xiàn)場安裝,以避免塔垂直度對分布器等水平度的影響。

塔的無規(guī)則小搖動(dòng),不會(huì)使塔效率有大的下降,較垂直塔的效率下降小于10%。塔的無規(guī)則搖動(dòng)會(huì)使液體分布器分布性能下降,使液體分布器溢流,使塔的效率大幅度下降,使用管式分布器可避免此類事故發(fā)生。

很高的塔,由于風(fēng)載的影響,塔頂搖動(dòng)很大宜采用管式液體分布器。

2、填料塔的橢圓度

一般認(rèn)為,填料塔的橢圓度并不影響填料塔的性能,只是影響塔件及填料的安裝。散裝填料的安裝并不受塔橢圓度的影響。為了便于安裝,規(guī)整填料塔的塔徑誤差需予以限制,常規(guī)規(guī)整填料塔推薦誤差可以查取相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊。

3、塔填料的制造與安裝

填料的開發(fā)、制造一般由填料制造廠完成,填料的性能數(shù)據(jù)也由制造廠提供,其質(zhì)量也應(yīng)由制造廠保證。

<1>填料安裝前的處理

①填料的除油

新填料表面有一薄油層,這油層可能是金屬填料在加工過程中采用潤滑油潤滑而形成的;也可能是為了避免碳鋼填料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中被腐蝕而加的防銹油。這層油的存在對于某些物系是絕對不允許的,例如空分系統(tǒng)中,油層洗滌下來后與液氧共存,可引起爆炸。對于水溶液物系,這層油可妨礙液膜的形成,對于某些堿性物系還可引起溶液發(fā)泡,因此應(yīng)弄清該油的物性,在開車之前將其除掉。為了便于清除油層,填料加工的潤滑劑采用水溶性的較好。碳鋼填料應(yīng)儲(chǔ)存在干燥封閉處,不應(yīng)提前除,以防銹蝕。

②瓷填料去碎片

新瓷填料和重新填充的瓷填料應(yīng)將其中的碎片篩掉,有時(shí)需用手工逐個(gè)除去,散裝瓷填料在運(yùn)輸過程中難免有破碎,大塊的碎填料仍可利用,其通量有所下降,壓降有所升高,但分離效率不會(huì)下降。

③塔支承圈的拆除

板式塔改填料塔,需將原塔板、降液管及支承圈拆除。水平支承圈應(yīng)盡可能割干凈。水平支承圈保留,在塔會(huì)干擾氣液分布,也減小了塔的有效截面,從而增大了阻力,減小了通量,效率也會(huì)因此而下降。

采用散裝填料改造板式塔,只要塔的支承圈面積小于塔截面積10%,不需拆除。

采用規(guī)整填料改造板式塔,在安裝前應(yīng)將支承圈拆除,并打磨干凈,殘留量一般應(yīng)小于5mm,也可聽從填料制造商的意見。

<2>、填料及塔件的安裝

需焊接的件,如填料支承、液體收集器、氣液分布器等最好在填料安裝前完成,以防焊渣進(jìn)入填料引起火災(zāi)。金屬填料表面的油層在焊渣的高溫條件下很容易著火,塑料填料更容易引起火災(zāi)。焊渣留在塔還會(huì)引起液體分布器堵塞,影響塔效率。若有些部件必須在填料安裝過程中或完成后進(jìn)行,需在焊接下方鋪設(shè)石棉布、石棉板等,使焊接與填料隔離。

填料及件的安裝步驟：

填料支承；

安裝

填料；

安裝

填料固定或壓緊裝置,并調(diào)水平；

安裝

安裝液體分布器或再分布器,固定并調(diào)水平；

安裝完畢,檢查。

<3>、填料的安裝

填料的安裝對保證塔的分離效率至關(guān)重要,要在填料制造廠技術(shù)人員的指導(dǎo)下完成。不良的安裝會(huì)引起氣液不良分布,造成分離效率和處理能力下降,壓降升高。

①散裝填料的安裝

散裝填料的安裝看起來很簡單,將填料倒入塔中即可,其實(shí)不然,這樣簡易安裝輕者會(huì)造成填料填充密度不均,重者可造成金屬填料變形,瓷填料破碎,從而引起氣液不均勻分布,使分離效率下降。

瓷填料和非碳鋼金屬填料,若條件允許,應(yīng)采用濕法填充。采用濕法填充,安裝支撐板后,往塔充水,將填料從水面上方輕輕倒入水中,填料從水中漂浮下落,水面要高出填料lm以上。濕法填充可減少填料破損、變形。濕法填充還增加了散裝填料的均勻性,填料用量減少約5%,填料通量增大,壓力降減小。Billet在500mm直徑塔用Dg38鮑爾環(huán)采用濕法填充和干法填充進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,采用濕法填充較干法填充少用填料5%,壓降下降10%,效率幾乎相等。因此在通量受限制的場合應(yīng)盡量采用濕法填充。

采用干法填充填料應(yīng)始終從離填料層一定高度倒入,對于大直徑塔采用干法填充,有時(shí)需人站在填料層上填充。應(yīng)需注意人不可直接站在填料上,以防填料受壓變形及密度不均,可在填料上鋪設(shè)木板使受力分散。

無論采用濕法填充還是采用干法填充,都應(yīng)由塔壁向中心填充,以防填料在塔壁處架橋,填料不應(yīng)壓迫到位,以防變形密度不均。各段填料安裝完畢應(yīng)檢查上端填料是否推平,若有高低不平現(xiàn)象,應(yīng)將其推平。

②規(guī)整填料的安裝

A、規(guī)整填料的外形尺寸

規(guī)整填料不象散裝填料那樣可以不考慮塔的形狀,隨意裝入塔中,須根據(jù)塔的尺寸、形狀以及規(guī)整填料塔對塔橢圓度的要求進(jìn)行制造、安裝。采用規(guī)整填料改造老塔,有時(shí)其橢圓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到此要求,這就需從填料制作和安裝方面解決,使填料適合塔體。

對于直徑小于800mm的小塔,規(guī)整填料通常做成整圓盤由法蘭孔裝λ。對于直徑大于800mm的塔,規(guī)整填料通常分成若干塊,由人孔裝入塔,在塔組圓,無論整圓還是分塊組圓,其直徑都要小于塔徑,否則無法裝入。填料與塔壁之間的間隙,應(yīng)根據(jù)采用的防壁流圈形式而定,各填料生產(chǎn)廠家通常有自己的標(biāo)準(zhǔn)。

B、規(guī)整填料的防壁流圈

通常為防止由于填料與塔壁間隙而產(chǎn)生氣液壁流,在此間隙加防壁流圈。此防壁流圈可與填料做成一體,也可分開到塔組裝。通常對于小直徑整圓盤填料其防壁流圈是與填料做成一體的,有時(shí)一圈兩用,既做防壁流圈,又起捆綁填料的作用。防壁流圈不應(yīng)將填料與塔壁之間的間隙在高度方向上全部封死,這樣不僅會(huì)減少塔的通量,增加阻力,特別是小直徑的塔,而且經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明還會(huì)引起分離效率的下降。

防壁流圈可以使氣液以折流流動(dòng)形式通過塔壁間隙,既防止了壁流,又利用了間隙起到傳質(zhì)作用。

C、小直徑整盤規(guī)整填料的安裝安裝小直徑整盤規(guī)整填料時(shí),先將防壁流圈翻邊、擺正,將相鄰兩盤填料波紋片成90度角依次放入塔,并用圓盤適當(dāng)壓緊。

對于填料層高度較高,直徑稍大的塔,可采用推盤跟蹤填料盤,將填料盤送到預(yù)定位置,但須有安裝經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行操作,也可將幾盤填料進(jìn)入塔前穿成一串,一起裝入塔,或兩人采用鋼筋條勾住填料,下降到預(yù)定位置。

D、大直徑規(guī)整填料的安裝

大直徑規(guī)整填料需分塊從人孔進(jìn)入塔安裝,盤高通常為100~300mm,每塊長度可與塔弦長等長,也可分成若干塊。為便于制作、包裝、運(yùn)輸、拆卸,每塊長度不宜超過1.8m。每塊填料中填料片采用穿釘組裝,有時(shí)也簡單地采用金屬絲或打包帶捆綁。為防止絲網(wǎng)填料在運(yùn)輸中變形,采用金屬包角保護(hù)填料。

若防壁流圈與填料一體,每塊填料安裝前需將防壁流圈按要求打開;若防壁流圈與填料分體,安裝過程中需將防壁流圈按要求放到位。通常安裝由一端開始至另一端結(jié)束,相鄰兩盤填料波紋成90度角。每四盤填料為一個(gè)周期,這樣成順時(shí)針<或逆時(shí)針〉方向轉(zhuǎn)動(dòng)組裝填料盤,可以縮小填料上端面水平誤差。絲網(wǎng)填料每盤安裝完畢后再去掉包角。安裝人員不應(yīng)總站在塔截面中部,這樣易形成四周高中間低的"鍋底"現(xiàn)象。

各盤填料組裝最后一塊需借助滑板安裝。由于塔的不圓及其他原因有時(shí)需將填料酌情加片或減片,以使填料適合塔體。填料安裝過緊會(huì)導(dǎo)致填料片變形,填料總高"加高",上端面不平,效率通量下降。同樣,填料安裝過松,會(huì)導(dǎo)致氣液分布不均,分離效率下降。

某些特殊情況,由于時(shí)間不允許或其他原因,板式塔改規(guī)整填料塔塔圈不能割除,需制作一些直徑與塔圈相符的填料,以便在塔圈處安裝,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮由此而造成的效率和通量損失。

<4>、封口前的檢查

安裝與設(shè)計(jì)不一致往往要產(chǎn)生麻煩,錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)的越早越容易改正,因此檢查應(yīng)與安裝同時(shí)進(jìn)行。檢查最好由現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工程技術(shù)人員或設(shè)計(jì)人員承擔(dān),現(xiàn)場服務(wù)工程技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員一般對塔流體流動(dòng)狀況及傳質(zhì)狀況有較好的了解,很容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤;再者,現(xiàn)場檢查也是一個(gè)很好的鍛煉,可以提高設(shè)計(jì)技巧,使以后的設(shè)計(jì)更完善。

檢查最好事先列一檢查表,對照表逐項(xiàng)檢查,以防遺漏。對于改造的塔器,應(yīng)重點(diǎn)檢查改造的部分。

安裝完畢,如有條件最好采用水或其他介質(zhì)冷試,檢查液體分布器的分布情況及液體收集器的收集情況,此項(xiàng)工作可與清洗填料同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)完畢,將存在液體分布器、收集器中的雜質(zhì)清出塔外,即可封塔。塔設(shè)備概述塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣〔或汽液和液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸,達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的?？稍谒O(shè)備中完成的常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外,工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥,以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。這些過程都是在一定的壓力、溫度、流量等工藝條件下,在一定的設(shè)備完成的。由于其過程中兩種介質(zhì)主要發(fā)生的是質(zhì)的交換,所以也將實(shí)現(xiàn)這些過程的設(shè)備叫傳質(zhì)設(shè)備；從外形上看這些設(shè)備都是豎直安裝的圓筒形容器,且長徑比較大,形如"塔",故習(xí)慣上稱其為塔設(shè)備。按塔的件構(gòu)成結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔逐級接觸式：板式塔微分接觸式：填料塔一般構(gòu)造〔1板式塔在板式塔中裝有一定數(shù)量的塔盤,液體借自身的重量自上而下沉向塔底<在塔盤板上沿塔徑橫向流動(dòng)>,氣體靠壓差自下而上以鼓泡的形式穿過塔盤上的液層升向塔頂。在每層塔盤上氣、液兩相密切接觸,進(jìn)行傳質(zhì),使兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化?！?填料塔

填料塔是以塔的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或規(guī)整的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,經(jīng)氣體分布裝置〔小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置分布后,與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備,兩相組成沿塔高連續(xù)變化,在正常操作狀態(tài)下,氣相為連續(xù)相,液相為分散相。

當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí),有逐漸向塔壁集中的趨勢,使得塔壁附近的液流量逐漸增大,這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質(zhì)效率下降。因此,當(dāng)填料層較高時(shí),需要進(jìn)行分段,中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分,上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后,送到液體再分布器,經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。塔型選擇作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備,首先必須使氣液兩相能充分接觸,以獲得較高的傳質(zhì)效率,除了應(yīng)滿足工藝條件,還應(yīng)滿足如下基本要求：生產(chǎn)能力要大。即單位塔截面上單位時(shí)間物料的處理量要大。在較大的氣液流速下,仍不知發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。分離效率高。即氣、液相能充分接觸且分離效果好。操作彈性大。即有較強(qiáng)的適應(yīng)性和寬的操作圍。能適應(yīng)不同性質(zhì)的物料且在負(fù)荷波動(dòng)時(shí)能維持操作穩(wěn)定,仍有較高的分離效率。壓降小。即流體通過時(shí)阻力小,這樣可大大節(jié)約生產(chǎn)的動(dòng)力消耗,降低成本,在減壓塔中若壓降過大系統(tǒng)將難以維持必要的真空度。結(jié)構(gòu)簡單、耗材少,易于制造及安裝,這樣可減少投資,降低成本。耐腐蝕不易堵塞,便于操作、調(diào)節(jié)及檢修。一個(gè)塔設(shè)備要同時(shí)滿足以上各項(xiàng)要困難的,而且實(shí)際生產(chǎn)中各項(xiàng)指標(biāo)的重要性因具體情況而異,不可一概而論。所以應(yīng)從生產(chǎn)需要及經(jīng)濟(jì)合理性考慮,正確處理以上各項(xiàng)要求。填料塔的特點(diǎn)

新型高效填料的開發(fā),使填料塔的生產(chǎn)能力〔允許氣速和效率等于或超過了板式塔,國外很多裝置用新型填料改造板式塔,使生產(chǎn)能力和效率有較大幅度的提高。特點(diǎn)如下：當(dāng)塔徑不很大時(shí),填料塔因結(jié)構(gòu)簡單而造價(jià)便宜對于易起泡物系,填料塔更適合,因填料對泡沫有限制和破碎的作用。對于腐蝕性物系,填料塔更適合,因可采用瓷質(zhì)填料。對熱敏性物系宜采用填料塔,因?yàn)樘盍纤某忠毫勘劝迨剿?物料在塔的停留時(shí)間短。填料塔的壓降比板式塔小,因而對真空操作更為適宜。填料塔不宜于處理易聚合或含有固體懸浮物的物料,而某些類型的板式塔〔如大孔徑篩板、泡罩塔等則可以有效地處理這種物質(zhì)。另外,板式塔的清洗亦比填料塔方便。當(dāng)氣液接觸過程中需要冷卻以移除反應(yīng)熱或溶解熱時(shí),填料塔因涉及液體均不問題而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。板式塔可方便地在塔板上安裝冷卻盤管。同理,當(dāng)有側(cè)線出料時(shí),填料塔也不如板式塔方便。以前亂堆填料塔直徑很少大于0.5m,后來又認(rèn)為不宜超過1.5m,根據(jù)近10年來填料塔的發(fā)展?fàn)顩r,這一限制似乎不再成立。板式塔直徑一般不小于0.6m。關(guān)于板式塔的設(shè)計(jì)資料更容易得到而且更為可靠,因此板式塔的設(shè)計(jì)比較準(zhǔn)確,安全系數(shù)可取得更小。填料塔填料類型

填料是填料塔的核心,是氣液兩相接觸進(jìn)行質(zhì)、熱傳遞的場所。填料的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能與填料的材質(zhì)、大小和幾何形狀緊密相關(guān)。填料可以分為亂堆填料、規(guī)整填料和高效填料,其中每種填料里又依據(jù)其形狀不同,而分為各種類型填料,詳見表1、2、3。表1亂堆填料<randompacking>：以亂堆的方式進(jìn)行裝填環(huán)形填料

鞍形填料

其它填料拉西環(huán)

RaschingRing倍爾<弧>鞍

BerlSaddle

球形

I-Ball,TRI

勒辛環(huán)

LessingRing英特洛克斯<矩>鞍

IntaloxSaddle

泰勒花環(huán)形

TellerRosett

十字隔環(huán)

Cross-PatitionRing

超級矩鞍<Norton>

SuperIntaloxSaddle多角螺旋形

螺旋環(huán)

SpiralRing

改進(jìn)矩鞍<Glitsch>

BallastSaddle鮑爾<開孔>環(huán)

Pall<Slotted>Ring

改進(jìn)矩鞍<Koch>

Flexi

Saddle哈埃派克<Norton>

Hy-Pak

改進(jìn)矩鞍<Hydronyl>

Hydronyl

半環(huán)<Leva公司>

Levapak,Chempak

金屬環(huán)矩鞍<Norton>

IMTP

階梯環(huán)<傳質(zhì)公司>

CascadeRing

表2規(guī)整填料<structuredpacking>：排列整齊。繞卷型

水平波紋板型垂直波紋板型

格柵型

其它形式

古德洛

Goodloe帕納帕克

Panapak

爾壽

Sulzer

格里奇

Glitsch斯特曼

Stedman

海泊菲爾

Hyperfil斯普雷帕克

Spraypak墨拉帕克

Mellapak

鉆石

Diamond壓延

Expanded新克洛斯

New-Kloss

坎農(nóng)

Cannon

凱雷帕克

Kerapak網(wǎng)孔

Perform<PFG>脈沖

Impulse表3高效填料<effectivepacking>：有較大的比表面積和自由空間。絲網(wǎng)薄金屬片

金屬絲彈簧形絲網(wǎng)

Fenske

坎農(nóng)

Cannon方形彈簧

Heli-pak麥克馬洪絲網(wǎng)

McMahon

狄克松環(huán)

Dixon

表征填料特性的數(shù)據(jù)：比表面積a：單位體積填料層所具有的表面積<m2/m3>。被液體潤濕的填料表面就是氣液兩相的接觸面。大的a和良好的潤濕性能有利于傳質(zhì)速率的提高。對同種填料,填料尺寸越小,a越大,但氣體流動(dòng)的阻力也要增加。空隙率：單位體積填料所具有的空隙體積<m3/m3>。代表的是氣液兩相流動(dòng)的通道,大,氣、液通過的能力大,氣體流動(dòng)的阻力小。=0.45~0.95。填料因子：填料比表面積與空隙率三次方的比值<1/m>,a/3,表示填料的流體力學(xué)性能,值越小,流動(dòng)阻力越小。有干填料因子與濕填料因子之分。堆積密度p

：單位體積填料的質(zhì)量<kg/m3>。在機(jī)械強(qiáng)度允許的條件下,填料壁要盡量薄,以減小填料的堆積密度,從而既可降低成本又可增加空隙率。機(jī)械強(qiáng)度大,化學(xué)穩(wěn)定性好以及價(jià)格低廉等也是優(yōu)良填料應(yīng)盡量兼有的性質(zhì)。一些難以定量表達(dá)的因素<幾何形狀>對填料的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能也有重要的影響。新型填料的開發(fā)一般是改進(jìn)填料幾何形狀使之更為合理,從而獲得高的填料效率。流體力學(xué)性質(zhì)填料塔效率主要取決于填充填料流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能。壓降、液泛氣速、持液量及氣液分布對填料塔的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)的確定至關(guān)重要?！?

壓降表面摩擦阻力+形體阻力,前者是氣體在空隙中流動(dòng)時(shí)在填料表面和氣液界面上產(chǎn)生的粘性應(yīng)力,后者是由于氣體流道的突然增大或縮小,方向的改變等造成的動(dòng)能損失。影響因素：填料特性<幾何形狀、比表面積、等>,流體物性<、等>以及操作條件<氣液流量、T等>。難以進(jìn)行準(zhǔn)確的理論計(jì)算,迄今仍然只能由各種經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式或關(guān)聯(lián)圖進(jìn)行估算?！?泛點(diǎn)在逆流操作的填料塔,壓降突然直線上升,表明塔已發(fā)生液泛現(xiàn)象的過程轉(zhuǎn)折點(diǎn),或在不影響精餾效率前提下的最大操作負(fù)荷,是填料塔的操作極限泛點(diǎn)氣速：開始發(fā)生液泛時(shí)的氣速,泛點(diǎn)的直接表達(dá)參數(shù)。為防止液泛發(fā)生,最大操作氣速應(yīng)<95%泛點(diǎn)氣速,設(shè)計(jì)點(diǎn)的氣速通常取泛點(diǎn)氣速的50%~80%。故正確估算泛點(diǎn)氣速對填料塔的設(shè)計(jì)和操作都十分重要。填料的種類,物系的物性以及氣、液相負(fù)荷等因素對泛點(diǎn)都有一定的影響。泛點(diǎn)氣速的估算式通常仍是借助于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的各種經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式或關(guān)聯(lián)圖。對于散裝填料,目前廣泛采用?？颂?lt;Eckert>壓降和氣速通用關(guān)聯(lián)圖中的泛點(diǎn)曲線。規(guī)整填料有類似的泛點(diǎn)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)圖,可參考有關(guān)文獻(xiàn)?！?持液量填料的持液量：操作時(shí)單位體積填料在表面和空隙中所積存的液體體積量。由靜持液量和動(dòng)持液量兩部分組成。動(dòng)持液量：停止氣液兩相進(jìn)料后