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今天我们先为大家详细介绍填料的各种类型,以及如何去选择填料以达到最优效果。
填料的类型
填料按装填方法一般分为散装填料和规整填料两大类。 散装填料
以下是最常用的几种散装填料:
1914年、拉西环填料诞生、是填料塔的新纪元。拉西环填料作为最早提出的工业填料,其结构为外径与高度相等的圆环,可用陶瓷,塑料,金属等材质制造。
2、鲍尔环
3、阶梯环
同时由于锥形翻边能增加填料的机械强度,同时使得填料之间由西安接触变成点接触为主,增加了填料间的空隙,有利于传质效率的提高。目前是所使用的环形填料中最优良的一种。
它属于鞍形填料的一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成。其特点是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面的利用率高,流到呈弧形,阻力小。
5、矩鞍填料
6、环矩鞍填料(国外称为Intalox)
环鞍形填料将环形填料和鞍形填料的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环的阶梯环,是工业应用最为广泛的一种金属散装填料。
规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排布,整齐堆砌的填料。由于具有比表面积大、压降小、流体分均匀、传质传热效率高等优点,因此得到了广泛的应用。
金属规整填料有孔板波纹填料、丝网波纹填料、刺孔板波纹填料、丝网波纹填料及环形波纹填料。
2、丝网波纹填料
丝网波纹填料是规整填料发展的一个重要里程碑,这种填料由压成波纹的丝网片排列而成, 波纹片倾角30°或50°,相邻两波纹片方向相反,在塔内填装时,上下两人盘填料交错90°叠放。 具有高效、压降低和通量大的优点,
3、刺孔板波纹填料
波纹填料的优点就是结构紧凑,阻力小,传质效率高,处理能力大,比表面积大。
填料的选择包括确定填料的种类,规格及材质等。所选用的材料既要满足生产工艺要求,又要使设备的投资和操作费用较低。因此选择合适的填料至关重要。
填料种类的选择需要考虑工艺分离的要求,通常从以下几个方面去考虑。
传质效率即分离效率,它有两种表示方法:一种是以理论级进行计算的表示方法,以每个理论级当量的填料层高度表示,即HETP值;另一种是以传质速率进行计算的表示方法,以每个传质单元想当的填料层高度表示,即HTU值。在满足工艺的前提下,应选用传质效率高,即HETU(或HTU)值低的填料。对于常用的工业填料,HETU(或HTU)值可以由相关手册或者文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算。
在相同的液体负荷下,填料的泛点气速愈高或气相动能因子愈大,则通量愈大,塔的处理能力也就越大。因此,在选择填料的种类时,在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。对于大多数常用填料,其泛点气速或气相动能因子可由相关手册或文献中查到,也可以通过一些经验公式来估算。
填料层的压降是填料的主要应用性能,填料层的压降越低,动力消耗越低,操作费用越少。比较填料的压降有两种方法,一是比较填料层单位高度的压降ΔP/Z;另一种是比较填料层单位传质效率的比压降ΔP/NT。填料层的压降可用经验公式计算,亦可从有关图表中查出。
填料的操作性能主要是指操作弹性、扛污堵性及扛热敏性等。所选填料应具有较大的操作弹性,以保证塔内气液负荷发生波动时维持稳定操作。同时还应具有一定的抗污堵,抗热敏能力,以适应物料的变化及塔内温度的变化。
第二步,填料规格的选择
1、散装填料规格的选择
2、规整填料规格的选择
第三步,填料材质的选择
1、陶瓷填料
2、金属填料
碳钢填料造价低,具有良好的表面润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性的物性应优先予以使用。不锈钢填料耐腐蚀性强,一般能耐除Cl- 以外的常见物系的腐蚀,但是造价较高;钛材,特种合金钢等材质制成的填料造价极高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。工业上主要还是以金属填料为主。
3、塑料填料
塑料填料具有质量轻,价廉,耐冲击,不易破碎等优点,多用于吸收,解吸,萃取,除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能差,在,某些特殊场合需要对其表面进行处理,以提高表面润湿性能。
小结
填料塔中填料的选取至关重要,一座塔填料塔可以选用同类型,同规格的填料,也可以选用同类型,不同规格的的填料;有的塔段可以选用规整填料,而有的塔段又可以用散装填料。设计选用时,应灵活掌握,根据技术经济统一的原则来选择塔料的规格。
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