環(huán)形散裝填料

環(huán)形散裝填料環(huán)形散裝填料011950年以后，填料塔進(jìn)入了緩慢發(fā)展時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，人們注意了對(duì)塔內(nèi)件的研究，力圖解決填料塔的放大問(wèn)題，但由于各種板式塔的出現(xiàn)及其成功應(yīng)用，使填料塔受到了冷落。到本世紀(jì)70年代世界性的能源危機(jī)后，為了節(jié)能的目的，才使填料塔得到蓬勃發(fā)展。這個(gè)期間雖然出現(xiàn)了性能優(yōu)良的金屬環(huán)矩鞍(IMTP)散裝填料塔，但發(fā)展較快的卻是以板波紋填料塔為主的規(guī)整填料塔。同時(shí)，塔內(nèi)件的研究與應(yīng)用也得到了相應(yīng)的發(fā)展，從而使填料塔的“放大效應(yīng)”問(wèn)題得以基本解決。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前矩鞍環(huán)填料塔的最大直徑達(dá)20m，金屬板波紋填料塔直徑達(dá)13.4m。填料塔在減壓和常壓操作中獲得了成功應(yīng)用，在高壓操作中也有不少成功應(yīng)用的實(shí)例。填料塔正在汽液傳質(zhì)設(shè)備中發(fā)揮著十分重要的作用。填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相間接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，如圖所示。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。在填料的上方安裝填料壓板，以限制填料隨上升氣流的運(yùn)動(dòng)。液體從塔頂加入，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)填料層空隙。在填料表面氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式的氣液傳質(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。工業(yè)上對(duì)填料的基本要求:(1)單位體積填料的表畫(huà)積、即比表面積要大,且填科表面易為液體所潤(rùn)濕；(2)單位體積填料的空隙體積,即空隙隙率要高,以增加氣(汽)液的通過(guò)能力、減小流動(dòng)阻力;(3)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;(4)取材容易、價(jià)格便宜。應(yīng)環(huán)形散裝填料類(lèi)(1)拉西環(huán)拉西環(huán)填料于1914年由拉西(FRashching)發(fā)明，是使用最早的一種填料，為外徑與高度相等的圓環(huán)，如圖所示。由于拉西環(huán)在裝填時(shí)容易產(chǎn)生架橋、空穴等現(xiàn)象，圓環(huán)的內(nèi)部液體不易流入，所以極易產(chǎn)生液體的偏流、溝流和壁流，氣液分布較差，傳質(zhì)效率低。又由于填料層持液量大，氣體通過(guò)填料層折返的路徑長(zhǎng)，所以氣體通過(guò)填料層的阻力大，通量小。目前拉西環(huán)工業(yè)應(yīng)用較少，已逐漸被其他新型填料所取代。拉西環(huán)應(yīng)環(huán)形散裝填料類(lèi)

(2)鮑爾環(huán)

可用金屬、陶瓷和塑料等制作，它是在拉西環(huán)的壁上開(kāi)一層(φ25mm以下的環(huán))或二層(φ50mm以上的環(huán))長(zhǎng)方形小窗而成。小窗舌片向環(huán)中心彎曲搭接，如開(kāi)有二層小窗，則上下二層開(kāi)口錯(cuò)開(kāi)。經(jīng)如此改進(jìn)后，填料具有更開(kāi)放的空間，填料表面更易潤(rùn)濕，對(duì)汽相流動(dòng)的阻力大為降低，汽液兩相流動(dòng)更易均布，因此，其流體力學(xué)和傳質(zhì)性能得到明顯改進(jìn)。同種材質(zhì)、同種規(guī)格的兩種填料相比，鮑爾環(huán)的氣體通量較拉西環(huán)增大50%以上，傳質(zhì)效率增加30%左右。自從德國(guó)巴斯夫(BASF)公司于1948年開(kāi)發(fā)成功此填料后，立即在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，逐步取代了拉西環(huán)。應(yīng)環(huán)形散裝填料類(lèi)（3）階梯環(huán)類(lèi)似于鮑爾環(huán)，但高度減小一半，一端擴(kuò)為喇叭形翻邊，增加了填料環(huán)的強(qiáng)度，且使填料在堆積時(shí)相互的接觸由線接觸為主變成為以點(diǎn)接觸為主，增加