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1、填料塔 一、填料塔结构及填料 二、填料塔的流体力学性能 三、填料塔的附属结构 1 第十章 气液传质设备 填料塔结构及填料 2 第十章 气液传质设备 填 料 塔 3 第十章 气液传质设备 填料塔结构 塔体 填料支承板 填料 液体再分布器 进气管 液体分布器 液体收集器 4 第十章 气液传质设备 填料 在选择填料时,一般要求: 比表面积及空隙率要大, 填料的润湿性要好, 气体通过能力大,阻力小, 液体滞留量小, 单位体积填料的重量轻, 造价低,并有足够的机械强度。 类型: 5 第十章 气液传质设备 (1)散装填料:环形 拉西环 Rasching ring 高度和外径相等; 可用陶瓷和金属制造, 存
2、在严重的壁偏流和沟流现象 , 液体滞留量大, 传质效率不高, 气体通过能力低, 阻力大。 6 第十章 气液传质设备 其构造大大提高了 环内空间与环内表面的 利用率,而且使气液流 通顺畅,有利于气液进 入环内。 因此,鲍尔环比拉 西环传质效率高、气体 通过能力大。 鲍尔环 Pall ring (1)散装填料:环形 7 第十章 气液传质设备 阶梯环 Cascade ring 高度仅为直径的一半; 环的一端制成喇叭口,这种喇叭结构,使填料个体之间多呈点接触; 与鲍尔环相比,其气体通量高,阻力小,传质效率大。 (1)散装填料:环形 8 第十章 气液传质设备 DC环 DC ring OX环 扁 环 共軛
3、环 9 第十章 气液传质设备 陶瓷弧鞍 Berl saddle 属敞开型填料,敞开型 填料的特点是: 表面全部敞开,不分内 外,因而表面利用率高, 不易积液,气体流动阻力 小,制造也方便。 弧鞍形填料是两面对称 结构,在塔内堆积时容易 造成填料相互重叠,从而 产生沟流,目前已较少使 用。 (1)散装填料:鞍形 10 第十章 气液传质设备 矩鞍 Intalox saddle ring 属敞开型填料。 矩鞍形填料结构不对称 ,堆积时不会重叠,填料均匀 性大为提高。 矩鞍形填料传质性能比拉 西环好,但比鲍尔环差,但在 制造上比鲍尔环方便。 矩鞍形填料的缺点是,因 开放式结构使其强度差,特别 是瓷质填
4、料,易破碎。 (1)散装填料:鞍形 11 第十章 气液传质设备 金属鞍环 Intalox saddle ring (1)散装填料:鞍环形 金属鞍环填料综合 了环形填料通量大及鞍 形填料的液体再分布性 能好的优点,其性能优 于环形填料和鞍形填料 。 12 第十章 气液传质设备 塑料花环 rostte ring 多面空心球 Ball Packing 海尔环 Hillis ring 13 第十章 气液传质设备 金属波纹填料主要有: 金属刺孔波纹填料、金属板网波纹填料、 金属孔板波纹填料、金属丝网波纹填料等 (2)规整填料: 以整砌的方式装填在塔内 规整填料已有很多,如波纹填料(金属、陶 瓷)、栅格类
5、填料 。 14 第十章 气液传质设备 (2)规整填料:波纹填料 金属孔板波纹填料 陶瓷孔板波纹填料 15 第十章 气液传质设备 从环形填料、鞍形填料到鞍环形填料,从个体填料、 到规整填料,人们千方百计地改进填料结构,目的是增加 填料比表面积以提高传质效率,增加填料的空隙率以降低 流动阻力、加大流体通量,改善填料堆积性能以防止填料 的嵌套叠合,从而有利于液体的均布、降低壁效应。 与散装填料相比,规整填料具有以下优点: 传质效率高、压降低、处理量大、持液量小、放 大效应不明显、操作弹性大等一系列优点。同时使大 塔径的填料塔工业化成为可能。 16 第十章 气液传质设备 填料层的持液量 填料塔的流体力
6、学性能 填料层的持液量是指在一定操作条件下,在单位体积填 料层内所积存的液体体积,以(m3液体)/(m3填料)表示 填料层的持液量可由实验测出,也可由经验公式计算 。一般来说,适当的持液量对填料塔操作的稳定性和 传质是有益的,但持液量过大,将减少填料层的空隙 和气相流通截面,使压降增大,处理能力下降。 17 第十章 气液传质设备 气体通过填料层的压力降 大 (空塔气速) 18 第十章 气液传质设备 液泛 埃 克 特 (Eckert) 通 用 关 联 图 19 第十章 气液传质设备 填料的润湿性能和液体喷淋密度 填料表面的润湿状况取决于塔内的液体喷淋密度及填料 材质的表面润湿性能。 液体喷淋密度是指单位塔截面积上,单位时间内喷淋 的液体体积,以U表示,单位为m3/(m2s)。为保证填 料层的充分润湿,必须保证液体喷淋密度大于某一极 限值,该极限值称为最小喷淋密度,以Umin表示 20 第十章 气液传质设备