產(chǎn)品詳情
填料塔是指流體阻力小,適用于氣體處理量大而液體量小的過程。液體沿填料表面自上向下流動,氣體與液體成逆流或并流,視具體反應(yīng)而定。填料塔內(nèi)存液量較小。無論氣相或液相,其在塔內(nèi)的流動型式均接近于活塞流。若反應(yīng)過程中有固相生成,不宜采用填料塔。
填料塔在塔內(nèi)充填各種形狀的填充物(稱為填料),使液體沿填料表面流動形成液膜,分散在連續(xù)流動的氣體之中,氣液兩相接觸面在填料的液膜表面上。它屬膜狀接觸設(shè)備 。
用途
氣體吸收、蒸餾、萃取
填料塔以填料作為氣、液接觸和傳質(zhì)的基本構(gòu)件,液體在填料表面呈膜狀自上而下流動,氣體呈連續(xù)相自下而上與液體作遞向流動,并進氣、液兩相間的傳質(zhì)和傳熱。兩相的組分濃度和溫度沿塔高連續(xù)變化。填料塔屬于微分接觸型的氣、液傳質(zhì)設(shè)備。
填料塔又稱填充塔。化工生產(chǎn)中常用的一類傳質(zhì)設(shè)備。主要由圓柱形的塔體和堆放在塔內(nèi)的填料(各種形狀的固體物,用于增加兩相流體間的面積,增強兩相間的傳質(zhì))等組成。用于吸收、蒸餾、萃取等 。
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。
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。
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時,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,需要進行分段,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。
填料塔也有一些不足之處,如填料造價高;當(dāng)液體負(fù)荷較小時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)線進料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。
塔內(nèi)件和填料及塔體共同構(gòu)成了一個完整的填料塔,塔內(nèi)件是填料塔的組成部分。
塔內(nèi)件的作用是為了使氣液在塔內(nèi)有更好地接觸,以便于發(fā)揮填料塔的大生產(chǎn)能力和大效率,所以說塔內(nèi)件設(shè)計的好壞直接影響到整個填料塔的操作運行和填料性能的發(fā)揮。
此外,填料塔的"放大效應(yīng)"除了填料本身固有的因素之外,塔內(nèi)件對它的影響也很大。
填料的選擇包括確定填料的種類、規(guī)格及材質(zhì)等。所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求,又要使設(shè)備投資和操作費用低。
1.填料種類的選擇:填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求,通常考慮以下幾個方面:
(1)傳質(zhì)效率要高一般而言,規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料;
(2)通量要大在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下,應(yīng)選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料;
(3)填料層的壓降要低;
(4)填料抗污堵性能強,拆裝、檢修方便。
2.填料規(guī)格的選擇填料規(guī)格是指填料的公稱尺寸或比表面積。
(1)散裝填料規(guī)格的選擇工業(yè)塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規(guī)格。同類填料,尺寸越小,分離效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中,又會產(chǎn)生液體分布不良及嚴(yán)重的壁流,使塔的分離效率降低。因此,對塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定,一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應(yīng)大于8。
(2)規(guī)整填料規(guī)格的選擇工業(yè)上常用規(guī)整填料的型號和規(guī)格的表示方法很多,國內(nèi)習(xí)慣用比表面積表示,主要有125、150、250、350、500、700等幾種規(guī)格,同種類型的規(guī)整填料,其比表面積越大,傳質(zhì)效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也明顯增加。選用時應(yīng)從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費用等方面綜合考慮,使所選填料既能滿足技術(shù)要求,又具有經(jīng)濟合理性。應(yīng)予指出,一座填料塔可以選用同種類型,同一規(guī)格的填料,也可選用同種類型不同規(guī)格的填料;可以選用同種類型的填料,也可以選用不同類型的填料;有的塔段可選用規(guī)整填料,而有的塔段可選用散裝填料。設(shè)計時應(yīng)靈活掌握,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟統(tǒng)一的原則來選擇填料的規(guī)格。
3.填料材質(zhì)的選擇填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類。
(1)陶瓷填料陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性,陶瓷填料價格便宜,具有很好的表面潤濕性能,質(zhì)脆、易碎是其大缺點。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程中應(yīng)用較為普遍。
(2)金屬填料金屬填料可用多種材質(zhì)制成,選擇時主要考慮腐蝕問題。碳鋼填料造價低,且具有良好的表面潤濕性能,對于無腐蝕或低腐蝕性物系應(yīng)優(yōu)先考慮使用;不銹鋼填料耐腐蝕性強,一般能耐除Cl–以外常見物系的腐蝕,但其造價較高,且表面潤濕性能較差,在某些特殊場合(如極低噴淋密度下的減壓精餾過程),需對其表面進行處理,才能取得良好的使用效果;鈦材、特種合金鋼等材質(zhì)制成的填料造價很高,一般只在某些腐蝕性極強的物系下使用。一般來說,金屬填料可制成薄壁結(jié)構(gòu),它的通量大、氣體阻力小,且具有很高的抗沖擊性能,能在高溫、高壓、高沖擊強度下使用,應(yīng)用范圍最為廣泛。
(3)塑料填料塑料填料的材質(zhì)主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,國內(nèi)一般多采用聚丙烯材質(zhì)。塑料填料的耐腐蝕性能較好,可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。其耐溫性良好,可長期在100°C以下使用。塑料填料質(zhì)輕、價廉,具有良好的韌性,耐沖擊、不易碎,可以制成薄壁結(jié)構(gòu)。它的通量大、壓降低,多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。塑料填料的缺點是表面潤濕性能差,但可通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥砀纳破浔砻鏉櫇裥阅堋?/span>