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精馏精华第5期|| 填料这么多,怎么分类?

楼主:精涛钢带科技 时间:2019-10-08 16:41:17


说到填料塔,就不得不说填料。填料有这么多,该怎么分类呢?



填料的分类


一般情况下,填料分为散装填料和整规填料两大类。



散装填料


散装填料:安装时以乱堆为主,也可以整砌。具有一定外形结构和颗粒,又称为颗粒填料。


一般情况下,散装填料分为环形、鞍形、环鞍形。



环形填料



拉西环


外形是高度与外径相等的圆柱体。由陶瓷、金属、塑料等制成。



大尺寸的拉喜欢你(100mm以上)一般采用堆砌方式装填,小尺寸的拉西环(75mm以下)多采用乱堆方式填充。


乱堆填充的缺点:

填料间易产生架桥,相邻填料外表形成线接触,填料层内形成积液、液体的偏流、沟流、股流,阻力较大,通量较小。



θ环、十字环及内螺旋填料


θ环、十字环填料:在拉西环内分别增加一竖直隔板及十字隔板。



特点:表面积增加、分散效率提高,但是传质效率并没有提高。


装填:大尺寸的十字环填料,多采用整砌装填于填料支撑上作为散装乱堆砌填料的过渡支撑。


内螺旋环填料:在拉西环内增加螺旋形隔板。螺旋环填料尺寸较大,一般采用整砌方式装填。


开孔环形填料


在环形填料的环壁上开孔,使断开窗口的孔壁形成具有一定曲率指向环中心的内弯舌片。


开孔环形填料既充分利用了环形填料的表面又增加了许多窗孔,大大改善了气液两相物料通过填料层时流动状况,增加了气体通量,减少了气相的阻力,增加了填料层的湿润表面,提高了填料层的传质效率。


鲍尔环


在环的侧壁上开一层或两层长方形小孔,小孔的母材并不脱离侧壁而是形成向内弯的叶片。上下两层长方形小孔位置交错。



同尺寸的鲍尔环与拉西环虽有相同的比表面积和空隙率,但鲍尔环在其侧壁上的小孔可供气液流通,使环的内壁面得以充分利用。


比之拉西环,鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压降,且分离效率较高,沟流现象也大大降低。


鲍尔环填料的优良性能使它一直为工业所重视,应用十分广泛。可由陶瓷、金属或塑料制成。



阶梯环填料


阶梯环填料的结构与鲍尔环填料相似,环壁上开有长方形小孔,环内有两层交错 45°的十字形叶片,环的高度为直径的一半,环的一端成喇叭口形状的翻边。



这样的结构使得阶梯环填料的性能在鲍尔环的基础上又有提高,其生产能力可提高约10%,压降则可降低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。


阶梯环一般由塑料和金属制成,由于其性能优于其它侧壁上开孔的填料,因此获得广泛的应用。


鞍形填料


鞍形填料类似马鞍形。


它的特点是:弧形的液体通道,空隙率较环形填料连续,气体向上主要沿弧形通道流动,改善了气-液流动状况。



弧鞍形填料


一种表面全部展开的具有马鞍形状的瓷质型填料 (马鞍填料)。弧鞍填料在塔内呈相互搭接状态,形成弧形气体通道。



弧鞍形填料空隙率高,气体阻力小,液体分布性能较好,填料性能优于拉西环。但是,相邻填料易相互套叠,使填料有效表面降低,从而影响传质速率。



矩鞍形填料


两端为矩形,且填料两面大小不等。克服了弧鞍填料相互重叠的缺点,填料的均匀性得到改善。液体分布均匀,气液传质速率得到提高。瓷矩鞍填料是目前采用最多的一种瓷质填料。




金属环矩鞍填料


环矩鞍填料(国外称为Intalox)是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料。


环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环和阶梯环,在散装填料中应用较多。



球形填料


球形填料一般采用塑料注塑而成,其结构有多种。球形填料的特点是球体为空心,可以允许气体、液体从其内部通过。



球形填料


由于球体结构的对称性,填料装填密度均匀,不易产生空穴和架桥,所以气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定的场合,工程上应用较少。





规整填料


规整填料:一般由波纹状的金属网丝或多孔板重叠而成。


使用时根据填料塔的结构尺寸,叠成圆筒形整块放入塔内或分块拼成圆筒形在塔内砌装。



规整填料空隙大,生产能力大,压降小。流道规则,只要液体初始分布均匀,则在全塔中分布也均匀,因此规整填料几乎无放大效应,通常具有很高的传质效率。但是,造价较高,易堵塞难清洗,因此工业上一般用于较难分离或分离要求很高的情况。


波纹填料



波纹填料


波纹填料是由许多层波纹薄片组成,各片高度相同但长短不等,搭配组合成圆盘状,填料波纹与水平方向成45°倾角,相邻两片反向重叠使其波纹互相垂直。圆盘填料块水平放入塔内,相邻两圆盘的波纹薄片方向互成90°角。



波纹填料因波纹薄片的材料与形状不同分成板波纹填料和网波纹填料。


板波纹填料可由陶瓷、塑料、金属、玻璃钢等材料制成。填料的空隙率大,阻力小,流体通量大、效率高,而且制造方便、价格低,正向通用化、大型化方向发展。



格栅填料


以条状单元体经一定规则组合而成,其结构随条状单元体的形式和组合规则而变,具有多种结构形式。特点是比表面积较低,主要用于低压降、大负荷、防堵的场合。




填料的性能


填料性能的优劣常根据效率、通量及压降三要素衡量。

  • 相同条件下,比表面积愈大,气液分布愈均匀,表面的润湿性能愈优良,传质效率愈高;

  • 空隙率愈大,则通量愈大,压降也愈低;

  • 丝网波纹填料综合性能最好,拉西环最差。





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