填料塔吸收塔課件.ppt

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1、填料塔安華08.10.10填料塔一.填料塔的結構與特點二.填料的類型及性能評價.三.填料塔的流體力學性能四.填料塔的內件一.填料塔的結構與特點1.填料塔的結構填料層：提供氣液接觸的場所。液體分布器：均勻分布液體，以避免發(fā)生溝流現(xiàn)象。液體再分布器：避免壁流現(xiàn)象發(fā)生。支撐板：支撐填料層，使氣體均勻分布。除沫器：防止塔頂氣體出口處夾帶液體。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）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。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質設備，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

2、相。當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。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質效率下降。因此，當填料層較高時，需要進行分段，中間設置再分布裝置。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液體收集器收集后，送到液體再分布器，經重新分布后噴淋到下層填料上。2.填料塔的特點(與板式塔相比)優(yōu)點：生產能力大。填料塔內件開孔率大，空隙率大，液泛點高。分離效率高。填料塔每米理論級遠大于板式塔，尤其在減壓及常壓條件下。壓降小。空隙率高，阻力小。持液量小。操作彈性大。缺點：填料造價高；當液

3、體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。填料作用提供氣液接觸面積；強化氣體湍動，降低氣相傳質阻力；更新液膜表面，降低液相傳質阻力。二.填料的類型及性能評價1填料（packings）的類型1).分類按填料形狀分：網體填料實體填料按填料的裝填方式分：散裝填料規(guī)整填料按材質分：金屬填料塑料填料陶瓷填料石墨填料2).常用的幾種填料①拉西環(huán)(Raschingring)：拉西環(huán)是工業(yè)上最早使用的一種填料，為外徑與高度相等的圓環(huán)，通常由陶瓷或金屬材料制成。拉西環(huán)?環(huán)拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相

4、鄰環(huán)間易形成線接觸，填料層的均勻性差，因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現(xiàn)象，致使傳質效率低。而且流動阻力大，操作范圍小。其改善方面有θ形、十字格形的拉西環(huán)。拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸，填料層的均勻性差，因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現(xiàn)象，致使傳質效率低。而且流動阻力大，操作范圍小。其改善方面有θ形、十字格形的拉西環(huán)。②鮑爾環(huán)(pallring)：鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁上開一層或兩層長方形窗口，窗孔的母材兩層交錯地彎向環(huán)中心對接。這種結構使填料層內氣、液分布性能大為改善，尤其是環(huán)的內表面得到充分利用。與同樣尺寸的拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣液通量可提高50%，而

5、壓降僅為其一半，分離效果也得到提高。其改進為階梯形鮑爾環(huán)，圓筒部分的一端制成喇叭口形狀。這樣填料間呈現(xiàn)點接觸，床層均勻且空隙率大，與鮑爾環(huán)相比氣體阻力減少25%，生產能力提高10%。③階梯環(huán)：鮑爾環(huán)基礎上改造得出的。環(huán)壁上開有窗孔，其高度為直徑的一半。由于高徑比的減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了阻力。喇叭口一邊，不僅增加機械強度，而且使填料之間為點接觸，有利于液膜的匯集與更新，提高了傳質效率。目前所使用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。④弧鞍型(berlsaddle)：表面全部敞口，不分內外，液體在表面兩側均勻流動，表面利用率高，流動呈弧形，氣體阻力小。但兩面對

6、稱有重疊現(xiàn)象，容易產生溝流。強度差，易破碎。應用較少。⑤矩鞍型(intoloxsaddle)：矩鞍形填料結構不對稱，堆積時不重疊，均勻性更高。該填料氣流阻力小，處理能力大，性能雖不如鮑爾環(huán)好，但構造簡單，是一種性能優(yōu)良的填料。⑥環(huán)矩鞍(Intalox)：兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。一般采用金屬材質，機械強度高。⑦球型：球體為空心，氣體和液體從其內部經過。由于球體結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產生空穴和架橋，故氣液分散性能好。常采用塑料材質。一般用于特定場合

7、，工程上應用較少。⑧格柵填料：以條狀單元體經一定規(guī)則組合而成，其結構隨條狀單元體的形式和組合規(guī)則而變，具有多種結構形式。特點是比表面積較低，主要用于低壓降、大負荷、防堵的場合。木格柵填料格里奇格柵填料⑨波紋填料：波紋填料是由許多層波紋薄片組成，各片高度相同但長短不等，搭配組合成圓盤狀，填料波紋與水平方向成45°傾角，相鄰兩片反向重疊使其波紋互相垂直。圓盤填料塊水平放入塔內，相鄰兩圓盤的波紋薄片方向互成90°角。金屬絲網波紋填料金屬孔板波紋填料波紋填料因波紋薄片的材料與形狀不同分成板波紋填料和網波紋填料。板波紋填料