《吸收填料塔_18797幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吸收填料塔_18797幻灯片（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、连续接触式的气液传质设备,填料塔,填料塔的结构和特点,塔体：一般为圆筒形，可由金属、塑料或陶瓷制成，金属筒体内壁常衬以防腐材料。 填料：实体填料和网体填料两大类，是传热和传质的场所。附件：包括填料支承、压紧装置、液体与气体分布器、液体再分布器及气体除沫器等。,图11 填料塔的典型结构,缺点： 填料造价高 当液体负荷较小时不能有效润湿填料表面，使传质效率降低 不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料 对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合,优点：生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大,填料,填料提供气液两相的接触表面，促使气液两相分散，液膜不断更新。,1. 填料,填料是填料塔的核心。填料的
2、流体力学和传质性能与填料的材质、大小和几何形状紧密相关。,1）实体填料 一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内。,填料类型,根据装填方式,2）网体填料 是按一定的几何构形排列，整齐堆砌的填料。,于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。,优点：易于制造，价格低廉，且对它的研究较为充分，所以在过去较长的时间内得到了广泛的应用。,(1) 拉西环填料,缺点：气液分布较差，沟流及壁流现象严重，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。,1）实体填料,在拉西环基础上衍生了环，十字环及螺旋环等，其基本改进是在拉西环的内部增加一结构，以增大
3、填料的比表面积。,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。,(2) 鲍尔环填料,对拉西环改进,改良型鲍尔环填料,鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。,与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。,(3) 阶梯环填料,对鲍尔环改进,阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。,阶梯环的性能比鲍尔环又有所提高，其生产能力
4、可提高约10%，压降可降低25%，且由于填料间呈多点接触，床层均匀，较好地避免了沟流现象。,状如马鞍，一般用瓷质材料制成。,优点：表面利用率高，流道呈弧形，流动阻力小。缺点：易发生套叠，致使一部分填料表面被重合，使传质效率降低。强度较差，易破碎，工业生产中应用不多。,(4) 弧鞍填料,将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面，且两面大小不等，即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。,目前，国内绝大多数应用瓷拉西环的场合已被瓷矩鞍填料取代。,(5) 矩鞍填料,兼顾环形和鞍形结构特点而设计的，一般以金属材质制成。,金属矩鞍环综合性能优于鲍尔环
5、和阶梯环，在散装填料中应用较多。,(6) 金属矩鞍环填料,扁环填料,人们千方百计地改进填料结构，促使空隙率和比表面积尽可能增大，堆积后又不会互相套叠，以达到气液良好分布，从而不断改进流体在填料层中的流体力学性能及传质性能。,其他填料,球形填料,共轭环填料,聚丙烯海尔环填料：用聚丙烯注塑成型的一种新型开孔填料，它最早是在国外被开发出来的。后来我国对这种填料进行了研究，并且成功的地开发出国产海尔环填料。,独特的造型使它具有通量大，压降低，耐腐蚀及抗撞击性能好等优点，还具有填料间不会嵌套，壁流效应小和气液分布均匀等优点。适用于气体吸收、冷却及气体净化等过程。,球形填料,扁环填料,共轭环填料,拉西环,
6、鲍尔环,阶梯环,弧鞍填料,矩鞍填料,金属矩鞍环,海尔环填料,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。,陶瓷规整填料与支撑,2) 网体填料,格栅填料,丝网波纹填料,脉冲填料凹凸单元体,是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料，波纹与塔轴的倾角有30和45两种，组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔内，相邻的两盘填料间交错90排列。,优点：结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大，比表面积大(常用的有125、150、250、350、500、700m2/m3等几种)。缺点：不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料，且装卸、清理困难，造价高。,目前工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料。,
7、塑料波纹填料,波纹填料,波纹填料塔,丝网填料,丝网填料,包括确定填料的种类、规格及材质等。既要满足生产工艺的要求，又要使设备投资和操作费用最低。,填料种类的选择要依据以下几方面：(1) 传质效率要高规整填料的传质效率一般高于散装填料。(2) 通量要大在保证具有较高传质效率的前提下，选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。(3) 压降要低降低操作费用。(4) 抗污堵性能强拆装、检修方便。,3. 填料的选择,填料规格（尺寸或比表面积）的选择：(1) 同类填料，尺寸越小，分离效率越高；比表面积越大，传质效率越高。但阻力增加，通量减少，填料费用也增加。(2) 应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性
8、质及设备投资、操作费用等方面综合考虑，使所选填料既能满足技术要求，又具有经济合理性。,填料塔附件,填料塔的附件主要有填料支承装置、填料压紧装置、液体分布装置、液体再分布装置等。合理地选择和设计塔内件，对保证填料塔的正常操作及优良的传质性能十分重要。,1. 填料支承装置,常用的填料支承装置有栅板型、孔管型、驼峰型等,支承装置的选择，主要的依据是塔径、填料种类及型号、塔体及填料的材质、气液流率等,用于小塔径的填料支撑,分块式填料支撑,整体式填料支撑,用于散装填料的气液分流式填料支承,种类多样等,2. 液体分布装置,由分流槽通过槽底开孔将液体初分成若干流股，分别加入其下方的液体分布槽。分布槽的槽底（
9、或槽壁）上设有孔道（或导管），将液体均匀分布于填料层上。,齿槽式液体分布器,齿槽式液体分布器具有较大的操作弹性和极好的抗污堵性，特别适合于大气液负荷及含有固体悬浮物、粘度大的液体的分离场合。由于槽式分布器具有优良的分布性能和抗污堵性能，应用范围非常广泛。,液体沿填料层向下流动时，有偏向塔壁流动的现象，这种现象称为壁流。壁流将导致填料层内气液分布不均，使传质效率下降。为减小壁流现象，可间隔一定高度在填料层内设置液体再分布装置。,3. 液体再分布装置,最简单的液体再分布装置为截锥式再分布器。截锥式再分布器结构简单，安装方便，但它只起到将壁流向中心汇集的作用，无液体再分布的功能，一般用于直径小于0.
10、6m的塔中。,上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。,大型液体再分布装置,用来除去填料层顶部逸出的气体中的液滴,4. 除沫装置,当塔内气速较高，液沫夹带较严重时，在塔顶气体出口处需设置除沫装置。,折板除沫器：阻力较小 (50100Pa)，但只能除去 50m 以上的液滴。,丝网除沫器：造价较高，可除去 5m 的液滴，但压降较大(约250Pa)。,填料上方安装压紧装置可防止在气流的作用下填料床层发生松动和跳动,填料压板自由放置于填料层上端，靠自身重量将填料压紧。它适用于陶瓷、石墨等制成的易发生破碎的散装填料。,5. 填料压紧装置,塔径在0.60.7米以上的塔，过去一般优先选用板式塔。,随着低压降高效率轻材质填料的开发，大塔也开始采用各种新型填料作为传质构件，显示了明显的优越性。,小型陶瓷波纹填料塔,大型波纹填料,新型填料及规整填料塔竞争力较强。,中石化高桥10.2米填料塔,
