填料塔结构示意图

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3、方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液

4、体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；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储不太适合等。填料的分类填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。1.散装填料散装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。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍

5、形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料：拉西环？鲍尔环？阶梯环？弧鞍填料？矩鞍填料？金属环矩鞍填料？球形填料(1)拉西环填料于1914年由拉西(F.Rashching)发明，为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。(2)鲍尔环填料是对拉西环的改进，在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左

6、右。鲍尔环是一种应用较广的填料。(3)阶梯环填料是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。(4)弧鞍填料属鞍形填料的一种，其形状如同马鞍，一般采用瓷质材料制成。弧鞍填料的特点是表面全部敞开，不分内外，液体在表面两侧均匀

7、流动，表面利用率高，流道呈弧形，流动阻力小。其缺点是易发生套叠，致使一部分填料表面被重合，使传质效率降低。弧鞍填料强度较差，容破碎，工业生产中应用不多。(5)矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面，且两面大小不等，即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。目前，国内绝大多数应用瓷拉西环的场合，均已被瓷矩鞍填料所取代。(6)金属环矩鞍填料环矩鞍填料(国外称为Intalox)是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料，该填料一般以金属材质制成，故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体，其综合性能优于

8、鲍尔环和阶梯环，在散装填料中应用较多。(7)球形填料一般采用塑料注塑而成，其结构有多种。球形填料的特点是球体为空心，可以允许气体、液体从其内部通过。由于球体结构的对称性，填料装填密度均匀，不易产生空穴和架桥，所以气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定的场合，工程上应用较少。除上述几种较典型的散装填料外，近年来不断有构型独特的新型填料开发出来，如共环填料、海尔环填料、纳特环填料等。工业上常用的散装填料的特性数据可查有关手册。2.规整填料规整填料是按一定的几何构形排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。(1)格栅填料是以条状单元体经一定规则

9、组合而成的，具有多种结构形式。工业上应用最早的格栅填料为木格栅填料。目前应用较为普遍的有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等，其中以格里奇格栅填料最具代表性。格栅填料的比表面积较低，主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。(2)波纹填料目前工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料，它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料，波纹与塔轴的倾角有30。和45。两种，组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔内，相邻的两盘填料间交错90。排歹，波纹填料按结构可分为网波纹填料和板波纹填料两大类，其材质又有金属、塑料和陶瓷等之分。金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式，它是由金属丝网制成的。金属丝网波

10、纹填料的压降低，分离效率很高，特别适用于精密精及真空精装置，为难分离物系、热敏性物系的精储提供了有效的手段。尽管其造价高，但因其性能优良仍得到了广泛的应用。金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式。该填料的波纹板片上冲压有许多f5mm左右的小孔，可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用。波纹板片上轧成细小沟纹，可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。金属孔板波纹填料强度高，耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。金属压延孔板波纹填料是另一种有代表性的板波纹填料。它与金属孔板波纹填料的主要区别在于板片表面不是冲压孔，而是刺孔，用辗轧方式在板片上辗出很密的孔径为小刺孔。其

11、分离能力类似于网波纹填料，但抗堵能力比网波纹填料强，并且价格便宜，应用较为广泛。波纹填料的优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理能力大，比表面积大(常用的有125、150、250、350、500、700等几种)。波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料，且装卸、清理困难，造价高。(3)脉冲填料是由带缩颈的中空棱柱形个体，按一定方式拼装而成的一种规整填料。脉冲填料组装后，会形成带缩颈的多孔棱形通道，其纵面流道交替收缩和扩大，气液两相通过时产生强烈的湍动。在缩颈段，气速最高，湍动剧烈，从而强化传质。在扩大段，气速减到最小，实现两相的分离。流道收缩、扩大的交替重复，实现了脉冲”传质

12、过程。脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是真空精储的理想填料。因其优良的液体分布性能使放大效应减少，故特别适用于大塔径的场合。填料塔简介填料塔是一种应用广泛的气波两相接触并迸行传热、传质的珞设苗，可用于吸收（解嗯）精ta和萃取等分离过程&填料博不仅姑构简单而且具有阳力小和便于用耐腐蚀材料制造等优点尤其适用于熔直径较小地情形及知理有腐蚀性的物料或要求压箍较小的菱空恭愉系蛇此外，对于某些液气比较大的蒸憎或哽收操作，也宜来用填料塔填料塔的塔身是一直立式同何（知下页所示），底鄢袋有填料支承板，填料以乳堆或现剜的方式放置在支承板上.填料的上方安装承料压板，以防被上升气流吹动片液体从塔顶经流体分布器喷淋利

13、填料上,井沿塘料莅后流下，气体从塔底送入经、体分布装宽（小直缘塔一般不设或体分布装置）分布后，与液体呈逆流逢续通过城料屋的空隙，在填料表面上，、液两相密切接触逆行传质自填料珞星于建续接触式t液传版设备，场相组成沿塔高连经变化，在正常操作状态下气相为连线相+液相为分戢相中当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的越型,使得塔壁附近的液流量逐渐增大，逐种现衣称为壁流“夔流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质数率下降，因比，当统料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置*液体再分布装就包括液体收集器和灌体再分布器两部分，上层填料流下的液体饯液体也集器蚊集后，送对液体再分布爵，鳏宣新分布

14、后喷淋到下层埴料上，填料塔具有生产轮力大，分禹效率高，压降小，持液量小，据作弹性大等优点。埴料珞也有L些不足之处,如填料造价成本高：当液体负背较小时不能有效地润湿填料我面，使传质战率降低；不能直瘗用于有悬浮物或容易聚合的物料。液体收练器填料塔结构示意图支撑架-f塔体手文荐幅规整填料的优点摄性填料在空分俊备中的上塔一部起嗡扣精氧族已荻档广泛应用，使空分设奇的密利丸必表的提配率*装置的启劭时间及变工况技术都有明显提高规整填料塔一般具有以下几方函的优点:(1:规卷埴料压降非常大匚由于现里悔料中气一海两相又照式接触不同于株板塔中两相的鼓胞接触，因此填料塔的压降W有幡版舞的1/41/6甚至更小每域理论韩

15、版塔的阻力我为33皿山火而规整理料可使每会理的外板的压降将料到35皿叫0柠T塔一般仍采用幡板塔，撵件陷力布采改变，而上野位使用现管填料塔1那下塔的株作压力鼠应下降一般为4.048K奴cm*，逼样可理低空压机的机电4(2)现将填料分离挑甲高上塔他搬作后力卷除有耨于瓦、盥总的分店、尤其是女科冠的分癌，一粒鼠的提取率可以提高追一酰、菽的提取用可以提高洛15%实例汽明空分没备区的提双率已逑到9的以上豪的提取率已达到苗”.以上经实测上塔含氮.亏的密鱼量均不少10，甚至可达到dm3&。观就是说明上珞已这封完整的新情工况由于丸的提取率高加工空、量少，可降低空分设备整体的赧业“(3)现处地料特液最少、蝮瞿城的

16、塔捺漉量一般仅为嗒修曲的1%、6$*而端板塔的端液量为塔客做的居I岷0持液量少，重味若我体在珞内停解时间蚯探作压降小，有利于变工况操蚱口规整项料塔设计范围可达4%11咻I4)现整填料空隙大。规禁廓耕的空瞭率达9酒以上“在筛板塔平孔板面粗占塔数曲的8型*而开几用均为橙、12%，为退远少于曦鞘后的工原手。时同一负带而彳，埴科珞的器很比K板勒小：一般情况下其载而和只有跳板塔的了明左右以处于大型空分设蠢来猊熔桂缩小有利于域轴-(5J装置息动时间大怕度缩短。上塔采用规整琏料后其正常精馆时所将奇的波体量大憾度下陪葡，使变分设法的居劭至产品躲出之H间火幅度缩葩。w匙修分中的金北贵的春9岷左右,欧探明低温箭锢法直接降稣到1fgxinWM，赭管塔的理瑜珞板款的需1典境，碎板塔板均需3加多境阻力花立1M扁左右粗氟题然就解:我推出塔外-鬲若株用昆整塘科塔高为第4揄左左，隗力佳玛1416k%因住全息解瓢咫制堂的W现成熟可能曾塔板结构常用厘头理论量表常用弯头理论量表ZIO11SKrYa。Buucne!3eeHm,(lrlcdGuunIBAcooou*，*1”O1711r/GO5i01A、9AM“4752i44fl，16”e一Hkzr*r，*”W.WRAWfiri-i.，&“令”付