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,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。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。填料塔的附件有填料支撑装置、液体分布装置、液体再分布器、除沫装置、填料压紧装置这五种。浙江适于减压精馏的填料塔结构图
填料塔散堆填料Envicon公司的新型Mc-Pac环金属填料,有30mm×15mm和65mm×30mm填料塔这2种尺寸。据制造商介绍,与50mm鲍尔环相比,其较大型号的效率提高40%,压降减小60%。Raschig公司的Raschig-Super-Ring塑料环,按照该公司的介绍,与50mm塑料鲍尔环相比,它的压力损失减少了70%,负荷能力提高了50%。Lantc公司的Q-pacMetalHybridPacking(混合填料),具有规整填料的效率和能力,又有散堆填料的经济性和通用性,能降低HETP(理论塔板等效高度)30%以上,压力损失减少40%。Lantc公司的IMPAC工艺塔填料,其传质效率比Intalox高出30%以上,其优良的综合性能在现代散堆填料领域内一枝独秀,对于精密分离、热敏物系和节能改造十分有利。Lantc公司的IMPAC冷却塔填料,具有良好的水滴分散性能和自分布性能,每m3有多达5万个的水滴。与现有填料相比,效率可提高40%以上,具有长达10年的使用寿命,有效地降低了操作成本。Lantc公司的LANPAC环保塔填料,与其他尺寸相同的填料相比,它可更有效地降低压降,提高传质效率,且现场作业证明不堵塞。Koch公司的K4GTM高效填料,自称是从拉西环算起,鲍尔环是第二代,从前的其他各种散堆高效填料是第三代。 天津填料塔开发填料的空隙率越大,气体通过的能力(处理能力)越大且压降低。
空隙率是评价填料性能优劣的又一重要指标。【结论】填料的空隙率大,气液通过能力大且气体流动阻力小。填料因子Φ【定义】比表面积a与空隙率ε所组成的复合量a/ε3。干填料因子:填料未被液体润湿时的a/e3称为干填料因子,它反映了填料的几何特性;湿填料因子:填料被液体润湿后,填料表面覆盖了一层液膜,空隙率变小,此时的a/e3称为湿填料因子,用φ表示。其单位为1/m。【结论】湿填料因子反映了填料的流体力学性能,空隙率e越大,φ值越小,表明流动阻力越小。堆积密度p【定义】单位体积填料的质量(kg/m3)。在机械强度允许的条件下,填料壁要尽量薄,以减小填料的堆积密度,从而既可降低成本又可增加空隙率。【影响】机械强度大,化学稳定性好以及价格低廉等也是优良填料应尽量兼有的性质。注意:一些难以定量表达的因素(几何形状)对填料的流体力学和传质性能也有重要的影响。新型填料的开发一般是改进填料几何形状使之更为合理,从而获得高的填料效率。填料层内气液两相的流体力学特性填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量、填料层的压降、液泛等。填料层的持液量在一定操作条件下,由于液膜与填料表面的摩擦以及液膜与上升气体的摩擦。
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。 填料的空隙率大,阻力小,流体通量大、效率高,而且制造方便、价格低,正向通用化、大型化方向发展。
1964年国际蒸馏会议认为是填料塔放大以后液体分布不均所致。1966年用于分离水和重水的个苏尔寿填料塔在法国投产。自1966年世界上建立起莽一批网波填料塔以来,十多年的实践证明,风波填料具有效率高、负荷大、压降低、滞液星小、几乎无放大效应以及易于机械化加工等优点,因此其应用得到了迅速发展。1969年,Viviantl将一个填料塔固定在大离心机的旋转臂上,测定了离心加速度对传质效率的影响。1970年,我国建成座金属丝网波纹填料塔,20多年来估计有数百座金填料塔属丝网波纹填料塔投人生产。1971年SPAAY等采用不同材质、不同尺寸的拉西环较为详尽地研究了脉冲填料塔的两相流动、轴向混合和传质特性,给出了特性速度、液滴直径的经验关联式。1972年苏尔寿公司已建造了12个CY型填料塔,并且已成功地运转着。1972年以来,以欧美为中心的世界硫酸制造所用的填料塔逐渐改换成陶瓷阶梯环,包括新建在内其总数可达100座。故于1973年5月提出在石灰石填料塔内用水冼涤尾气的方案。湍球塔不仅可用于乙炔冷却、清净和中和,而且也可用于水洗塔,这在国聚氯乙烯生产上也是。 填料塔-精馏塔设备-反应釜-天津天大恒聚工程科技有限公司。上海质量好的填料塔工程总包
填料塔的操作是从物料平衡、热量平衡、相平衡及填料塔性能等几个方面考虑。浙江适于减压精馏的填料塔结构图
有的塔段可选用规整填料,而有的塔段可选用散装填料。设计时应灵活掌握,根据技术经济统一的原则来选择填料的规格。3.填料材质的选择填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。(1)陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷填料价格便宜,具有很好的表面润湿性能,质脆、易碎是其大缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。(2)金属填料可用多种材质制成,选择时主要考虑腐蚀问题。碳钢填料造价低,且具有良好的表面润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用;不锈钢填料耐腐蚀性强,一般能耐除Cl–以外常见物系的腐蚀,但其造价较高,且表面润湿性能较差,在某些特殊场合(如极低喷淋密度下的减压精馏过程),需对其表面进行处理,才能取得良好的使用效果;钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价很高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。一般来说,金属填料可制成薄壁结构,它的通量大、气体阻力小,且具有很高的抗冲击性能,能在高温、高压、高冲击强度下使用,应用范围为。(3)塑料填料的材质主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好。 浙江适于减压精馏的填料塔结构图
天津天大恒聚工程科技有限公司属于机械及行业设备的高新企业,技术力量雄厚。公司是一家有限责任公司企业,以诚信务实的创业精神、专业的管理团队、踏实的职工队伍,努力为广大用户提供***的产品。公司业务涵盖销售精馏塔设备,换热器,塔内件,反应釜,价格合理,品质有保证,深受广大客户的欢迎。天大恒聚将以真诚的服务、创新的理念、***的产品,为彼此赢得全新的未来!