填料塔是指流体阻力小,适用于气体处理量大而液体量小的过程。液体沿填料表面自上向动,气体与液体成逆流或并流,视具体反应而定。填料塔内存液量较小。无论气相或液相,其在塔内的流动型式均接近于活塞流。若反应过程中有固相生成,不宜采用填料塔。[1]填料塔在塔内充填各种形状的填充物(称为填料),使液体沿填料表面流动形成液膜,分散在连续流动的气体之中,气液两相接触面在填料的液膜表面上。它属膜状接触设备[2]。中文名填料塔外文名packedtower拼音tianliaota属性塔设备的一种用途气体吸收、蒸馏、萃取结构原理塔身、塔底、支承板等目录1基本介绍2结构原理3塔内装置4填料塔填料5发展历史6基本分类▪散堆填料▪规整填料▪毛细管填料7历史事记8应用领域9发展状况▪复合填料塔▪流化床填料塔10工业应用11与板式塔比较填料塔基本介绍编辑填料塔以填料作为气、液接触和传质的基本构件,云南负荷性能好的填料塔开发,云南负荷性能好的填料塔开发,液体在填料表面呈膜状自上而动,气体呈连续相自下而上与液体作递向流动,并进、液两相间的传质和传热。两相的组分浓度和温度沿塔高连续变化,云南负荷性能好的填料塔开发。填料塔属于微分接触型的气、液传质设备。填料塔又称填充塔。化工生产中常用的一类传质设备。主要由圆柱形的塔体和堆放在塔内的填料。网体填料主要是用金属丝网制成,如鞍形网、q网、波纹网等。云南负荷性能好的填料塔开发
可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好,可长期在100°C以下使用。塑料填料质轻、价廉,具有良好的韧性,耐冲击、不易碎,可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低,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,但可通过适当的表面处理来改善其表面润湿性能。填料塔发展历史编辑填料塔70年代以前,在大型塔器中,板式塔占有优势,出现过许多新型填料塔塔板。70年代初能源危机的出现,突出了节能问题。随着石油化工的发展,填料塔日益受到人们的重视,此后的20多年间,填料塔技术有了长足的进步,涌现出不少高效填料与新型塔内件,特别是新型高效规整填料的不断开发与应用,冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面,且大有取代板式塔的趋势。大直径规整填料塔已达14~20m,结束了填料塔只适用于小直径塔的历史。这标志着填料塔的塔填料、塔内件及填料塔本身的综合设计技术进入了一个新阶段。纵观填料塔的发展,可以看出,直至80年代末,新型填料的研究始终十分活跃,尤其是新型规整填料不断涌现,所以当时有人说是规整填料的世界。但就其整体来说,塔填料结构的研究又始终是沿着两个方面进行的,即同步开发散堆填料与规整填料。安徽压降低的填料塔公司一座填料塔可以选用同种类型,同一规格的填料,也可选用同种类型不同规格的填料。
1989年对苹取塔进行技术改造,由原内驱动转盘塔改为短距阶梯环填料塔。后经论证,1989年大修期间将板式塔改造为高效填料塔。1990年经中国国家科委和国家教委批准,在天津大学成立了行业性研究推广中心“新型填料塔和高效填料研究推广中心”1990年的年产8万吨合成氨节能技术改造时,将脱碳的两塔改为填料塔,改后脱碳的生产状况改善。1990年国家科委将国家填料塔及内件技术研究推广中心设在天津大学填料新技术公司,并被列为国家“八五”九五”科技成果重点推广项目依托单位。1990年,国家科委将化工填料塔及内件技术推广中心设在了天津大学填料新技术公司。1991年初,填料塔都由于此种原因而发生“液泛”1991年采用高效填料塔技术改造以后,排放水质达到标准,而且回收了甲醇,保护了环境,降低了甲醇的消耗。天津大学填料塔新技术公司1991年引进了苏尔寿公司的MELLAPAK自动生产线,并自已开发了碳钢渗铝板波纹填料;清华大学和上海化工研究院分别开发了压延板网波纹填料;中石化洛阳工程公司开发了LH型规整填料。早在1991年,天津大学依靠化学工程学科在填料技术方面的优势,建立了天津大学填料塔新技术有限公司。
气流出现脉动,液体被带出塔顶,塔的操作极不稳定,甚至被破坏,此种情况称为液泛。液泛时的空塔气速:泛点气速uf【现象】在泛点气速下,持液量的增多使液相由分散相变为连续相,而气相则由连续相变为分散相,此种情况称为淹塔或液泛。【危害】液泛时,气体呈气泡形式通过液层,传质速率下降;液体被大量带出塔顶,塔的操作极不稳定,甚至会被破坏。【影响液泛的因素】影响因素很多,如填料的特性、流体的物性及操作的液气比等。载液和液泛对传质的影响:载点(B)后,持液量增加,气液相互作用加强,相界面积增大,湍动增强,传质过程增加,填料效率增加(HETP减小);P点后,液沫夹带量增加,液相返混可导致填料效率减小,(HETP增加)。填料塔的操作一般控制在偏离泛点一定距离的载液区内,这样,既可得到较高的传质效率,填料层的压降也不会过大。液体喷淋密度和填料表面的润湿填料表面的润湿状况取决于塔内的液体喷淋密度及填料材质的表面润湿性能。液体喷淋密度液体喷淋密度是指单位塔截面积上,单位时间内喷淋的液体体积,以U表示,单位为m3/(m2·s)。为保证填料层的充分润湿,必须保证液体喷淋密度大于某一极限值,该极限值称为小喷淋密度,以Umin表示。波纹填料因波纹薄片的材料与形状不同分成板波纹填料和网波纹填料。
它是第四代个散堆填料,具有更低的压降和非常高的分离能力,经美国得克萨斯州大学能量研究中心试验证明,其能力可比鲍尔环提高15%,该公司称其是目前先进的散堆填料之一。此外,还有日本的M-pak环和Koch公司的K-pak环。填料塔规整填料Sulzer公司的Katapak化学反应器用填料,是以双层丝网制成的波纹填料,在丝网的夹层内装有催化剂[5]。Sulzer公司的Optiflow规整填料,具有独特的结构,由薄板片冲压折叠和组填料塔装而成,它改变了液相在Mellapak板渡填料表面上稳定流过较长距离的传统模式,通过曲折而不断改变方向的板片,促进液相的分散-聚合-再分散循环,保证与气相的良好接触,并使传质表面不断更新。它综合了规整填料和散堆填料的优点,既具有很高的效率,又具有极大的通量。据称,与常规塔板和填料相比,在相同的分离效率条件下,处理能力可提高20%~25%,而在相同的处理能力情况下,传质效率可提高50%。Raschig公司的Supekpak300型板式规整填料的比表面积为300m2/m3。根据制造商提供的数据,与迄今在比表面上可相比拟的填料相比,它的负荷能力提高26%,压力损耗降低33%。日本三菱商事(株)的Mc-pak规整填料,分为丝网和板材2类,丝网500目,比表面积为1000m2/m3。板波纹填料可由陶瓷、塑料、金属、玻璃钢等材料制成。广东节能填料塔工程总包
填料塔也是一种重要的气液传质设备。云南负荷性能好的填料塔开发
在装填正确时不会使填料下沉,故床层限制板要固定在塔壁上。为了便于安装和检修,填料压紧装置不能与塔壁采用连续固定方式,对于小塔可用螺钉固定于塔壁,而大塔则用支耳固定。3.液体分布装置液体分布器可分为初始分布器和再分布器,初始分布器设置于填料塔内,用于将塔顶液体均匀的分布在填料表面上,初始分布器的好坏对填料塔效率影响很大,分布器的设计不当,液体预分布不均,填料层的有效湿面积减小而偏流现象和沟流现象增加,即使填料性能再好也很难得到满意的分离效果。因而液体分布器的设计十分重要。特别对于大直径低填料层的填料塔,特别需要性能良好的液体分布器。液体分布器的性能主要由分布器的布液点密度(即单位面积上的布液点数),各布液点均匀性,各布液点上液相组成的均匀性决定,设计液体分布器主要是决定这些参数的结构尺寸。对液体分布器的选型和设计,一般要求:液体分布要均匀;自由截面率要大;操作弹性大;不易堵塞,不易引起雾沫夹带及起泡等;可用多种材料制作,且操作安装方便,容易调整水平。液体分布器的种类较多,有多种不同的分类方法,一般多以液体流动的推动力或按结构形式分。若按流动推动力可分为重力式和压力式。云南负荷性能好的填料塔开发
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