第三章塔设备第二次课.ppt
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1、第二节 填料塔,3.2.1 填料塔的结构特点,填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。,优点:生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大。,缺点:填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。,3.2.2 填料,填料填料塔的核心部件,作用:提供塔内气液两相接触而进行传质和(或)传热的表面 塔填料与塔内件一起决定填料塔的性能,传质面积:被湿润的填料表面,1. 填料的几何特性 (1) 公称直径 dp (2) 比表面积 at, (3) 空隙率 , 与填料结构以及装填方式有关 (4) 堆积密度:
2、(5) 填料因子 :填料的比表面积与空隙率三次方的比值。它表示填料的流体力学性能,其值越小,表明流动阻力越小。,一、塔填料,二、塔填料的分类,堆积方式:散堆,整砌,按基本构形:环形填料、鞍形填料和球形填料三个系列,1、散堆填料:,散堆填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。材料通常为陶瓷、金属、塑料、玻璃、石墨等。,陶瓷、金属、塑料 金属丝,基材: 实体: 网状:,在每一系列中,基于减少压强降、增大比表面积、增加气、液扰动和改善表面润湿性能的要求,形成了各自的发展序列。,(1)环形填料,1)拉西环填料,2)鲍尔环填料,3)阶梯环填料,4
3、)三叶环填料,5)QH扁环,(2)鞍形填料,1)弧鞍填料,2)矩鞍填料,3)环矩鞍填料,(3)球形填料,共轭环 华南理工大学化工学院研制,双鞍环,RICTM填料,Impac填料,规整填料,格栅型填料,规整填料是按一定的几何构形排列,整齐堆砌的填料。,规整填料根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。,波纹填料,规整波纹填料塔示意图,塔填料的发展趋势,散堆填料朝着分离效率高、通量大、压降低、堆积时趋向于规整排列的方向发展,环壁开孔、环鞍结合、低高径比是散堆填料外形的发展趋势。 规整填料的研究重点由几何结构的优化转为表面结构的改进,成本合理的多层复合板网填料前景诱人。 性能优越、价格低廉
4、的塑料、陶瓷和其它新型材质的高效填料有广阔的发展前景。,散堆填料:投资省,装卸方便,对塔内件要求低 规整填料:结构复杂,投资大,效率高 综合性能 规整填料 散堆填料,填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。所选填料既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用最低。,填料的选择,填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑以下几个方面: (1) 传质效率要高。一般而言,规整填料的传质效率高于散装填料。 (2) 通量要大。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。 (3) 填料层的压降要低。 (4) 填料抗污堵性能强,拆装、检修方便。,填料种类的选择,从塔
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