塔器填料的基礎(chǔ)知識(shí)

      塔填料的作用是為氣、液兩相提供充分的接觸面，并為提高其湍動(dòng)程度(主要是氣相)創(chuàng)造條件，以利于傳質(zhì)(包括傳熱)。它們應(yīng)能使氣、液接觸面大、傳質(zhì)系數(shù)高，同時(shí)通量大而阻力小，所以要求填料層空隙率高、比表面積大、表面濕潤(rùn)性能好，并在結(jié)構(gòu)上還要有利于兩相密切接觸，促進(jìn)喘流。制造材料又要對(duì)所處理的物料有耐腐蝕性，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使填料層底部不致因受壓而碎裂、變形。

　　 常用的塔填料可分為兩大類(lèi)：散裝填料與規(guī)整填料

　　 塑料填料材質(zhì)包括：聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），增強(qiáng)聚丙烯（RPP），聚氯乙烯（PVC），氯化聚氯乙烯（CPVC）及聚偏氟乙烯（PVDF）等。它的耐腐蝕性能好、空隙大、通量大、阻力小、能耗低、操作費(fèi)用低、重量輕、易裝卸、可重復(fù)使用。特別適用于石油、化工、氯堿、煤氣、環(huán)保等行業(yè)的中低溫（60—150度）提餾、吸收及洗滌塔中。

　　 塑料散堆填料有鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)、階梯環(huán)、海爾環(huán)、共軛環(huán)、扁環(huán)、花環(huán)、空心浮球、多面球、網(wǎng)籠球和覆蓋球等。

　　 陶瓷填料具有優(yōu)異的耐酸耐熱性能、能耐除氟氧酸以外的各種無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸及有機(jī)溶劑的腐蝕,,適用于各種高,低溫及強(qiáng)腐蝕性的場(chǎng)合,可用于化工、冶金、煤氣、制氧等行業(yè)的干燥塔、吸收塔、冷卻塔、洗滌塔、再生塔等。

　　 陶瓷散堆填料

　　 　陶瓷散堆填料包括拉西環(huán)、十字隔板環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)、階梯環(huán)、共軛環(huán)、及其組合環(huán)等

　　 金屬散堆填料

　　 金屬填料材質(zhì)包括碳鋼及不銹鋼等。由于其加工壁薄、空隙率大、通量大、阻力小，又耐熱、耐腐蝕，分離效率高等特點(diǎn)，特別適用于真空精餾塔，處理熱敏性、易分解、易聚合、易結(jié)碳的物料，從而廣泛應(yīng)用于石油化工、化肥、環(huán)保等行業(yè)的填料塔中。

　　 金屬散堆填料

　　 金屬散堆填料有共軛環(huán)、八四內(nèi)弧環(huán)、矩鞍環(huán)、雙弧環(huán)、扁環(huán)、階梯環(huán)和鮑爾環(huán)、英特洛克斯等。

　　 塔設(shè)備有許多種類(lèi)型，塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油生產(chǎn)中*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?？稍谒O(shè)備中完成常見(jiàn)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)

　　 填料塔是以塔內(nèi)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(guò)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(shì)，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(rùn)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(duì)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(lèi)。填料的類(lèi)型有兩大類(lèi)：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(kāi)一層或兩層長(zhǎng)方形小窗。波紋填料有絲網(wǎng)形和孔板形兩大類(lèi)。

　　 對(duì)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(rùn)濕。只有潤(rùn)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。