填料塔结构与其工作原理

填料塔的结构及其工作原理

填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设

备之一。

以下讲一下填料塔的结构特点：

填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触为件的传质设备。填料塔的塔身

是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承

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•般不设气体分布装置）分布后,及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、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的敦装

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，为外径及高度相

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,在拉西式的侧壁上开出两排长方形的窗

孔，被切开的环壁的一侧仍及壁面相连，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。及拉西环相比，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，及鲍尔环相比，阶梯环高度减少了•

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，同时成为液曲沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表药更

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

究质材料制成，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，如共貌环填料、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儿何构形排列，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•定规则组合而成的，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，波纹及塔轴的倾角有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903排

列.

波纹填料按结构兀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

丝网波纹填料的压降低，分高效率很高，特别适用于精密精谯及真空精微装置,

为难分离物系、热敏性物系的精馈提供了有效的手段。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f5nlm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。它及金属孔板波纹

填料的主要区别在于板片表面不是冲压孔,而是刻孔，用辗轧方式在板片上辗出

很密的孔径为0.4〜0.5mm小刺孔.其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.在缩致段，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”传质过程.

脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是真空精俑的理想填料。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。

常用容器设备的形式

WZI型外加热式真空蒸发器

WZI型外循环式真空蒸发器，是一种在真空系统下操作的自然

循环型蒸发器。

WZI型有一效、二效、三效系列规格，另有Q型为强制外循环蒸

发器。本品可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶

媒溶液的蒸发浓缩,特别适用于热敏性物料，（例如中药生产的水、

醇提取液、抗生素发酵液、牛奶、果汁等），在真空条件下进行低温

连续浓缩，可确保产品质量。

坝WZI—2000WZI-1500WZI-1000WZI—750WZI-500WZI—250

单位

号目型型型型型型

蒸

发kgH20/2000—2201000—120

11500-1700750—800500-600250-390

量h00

前

内

2''Ipa—90000—90000—90000-90000—90000-90003

.不

度

加

八4A、、

3m32217o61185o43.0

1111

枳

然

Mpa（表0o05-0o0o05~0o0.05—0.0.05—0o

40o05-0o20.05—0。2

压）2222

力

It

2000—2201500—1701100—120

5kg/h700-800550—600300—350

000

重

冷

即

Mpa（表0.25—0.0.25—0o0.25—0o

6水0o25~0.30o25—0.30.25-0.3

压）333

,「

力

加

7mm06000500①400①400①300①200

执八、、

落

I'l

隹

基

发

8mm014000120001000⑦950①800①500

一

捕

液

9器mm中65065500500①400①4000300

直

径

一

一

加

热

1

器kg980685505400300188

0直

径

_

蒸

发

1

kg1100840580450320175

1

I'L

一

捕

液

1

器kg/116106858563

2直

径

_

冷

联

1

湍mm///①550①400①300

3

111,

行

冷

△

1

kg///1120885450

4

I'L

径

JH系列酒精回收塔

酒精回收塔由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组成，可

用于制药、食品、化工等行业的稀酒精回收，本设备及物料部分均采用0Crl8Ni9

不锈钢制造，具有良好的耐腐蚀件能，经久耐用.

标准要求JH200JH300JH400JH500JH600JH800

塔容积(L)64012201450230025003200

塔身高度

80001000012000150001500015000

(mm)

高位罐容

30040065080010001500

积(L)

冷凝面积

5911182545

(m2)

冷却面积

11.52.2468

(m2)

换热面积

3.0665101526

(m2)0

回收能力

45—5090—100150-160280—300420—440600—620

(kg/h)

设备重量

110019002300380045006800

(kg)

外形尺寸O.AAX/OAA2500X1003000X1203500X1404200X180

2300X7002600X800000

(长义宽X0

X9300

高)(mm)X15000X18000X18000X18000

回收浓度(%)>；90

填料形式陶瓷波纹或不锈钢波纹填料

容器类别

真空耙式干燥机

具有结构简单,操作方便，使用周期长，性能稳定可靠，蒸汽耗

量小，适用性能强，产品质量好，特别适用于不耐高温、易燃、调温下

易氧化的膏状物料的干燥，该机经用户长期使用证明是一良好的干

燥设备。原理：被干燥物料从壳体上方正中间加入，在不断正反转动

的耙齿的搅拌下，物料轴向来回走动，及壳体内壁接触的表面不断

更新，受到蒸汽的间接加热，耙齿的均匀搅拌，粉碎棒的粉碎，使

物料表面水分更有利的排出，气化的水分经干式除尘器、湿式除尘

器、冷凝器，从真空泵出口处放空。结构:真空耙式干燥机的主要部

件

1、壳体2、耙齿3、出料装置4、加料装置5、粉碎棒

6、密封装置7、搅拌轴8、传动装置

适用物料：

泥浆绝对工作

状、高压力

糊状

100目

以下物

料；各

种颜

料、泥

头状物公操

料、滤称传热一次作主轴转电机功外形尺寸

材质重量

并、离容面积装料筒体夹套温速率长X宽X高

心机滤积内内度

饼、纯

碱洗涤

剂、碱

石淀

粉、染

料、颜

料、粘

土灰、

粘土、

水泥

等。

适

当条件

下应

用：

100目

以下物

料、溶

液、合

成纤

维、结

晶、真

空液、

乳浊

液、甘

薯片、

矿砂、

悬浮液

笺

型营和

技术特

性

主要参

数型号

注：3

辅：5o

XPG0o50.51.860.20。02143515—20

6865

0oA33400

XPG1160.750.021&4359g।5.53700X945X3270

686!Crl8Ni9Ti3300

8l20.021I：。425

XPG22o9114570X1130X3455

588!Crl8Ni9Ti4800

“胫.5.吧？

XPG33Ilo511o51.0214259156076X1130X2980

588lCrl8Ni9Ti6300

切片机干燥机

一、工作原理

转鼓切片机是一个冷却结晶过程，料盘中熔融料及冷却的转鼓接触，在转

鼓表面形成料膜,通过料膜及股壁间的换热，使料膜冷却、结品，结晶的料

膜被刮刀刮下，成为片状产品。

转鼓干燥是通过转动的转鼓，以传热的方式，将附在转鼓外壁的物料

或带状物料进行加热干燥的i种连续操作的过程。

二、设备特点

1.性能达到年代国外设备水平；

2.设有侧刮刀,避免转鼓侧端积料；

3.设备结构紧凑，占地面积小；

4.半管夹套式料盘，安全可靠；

5.雾化冷却，冷却效果好；

6.无级变速,转鼓转速可调；

7、转鼓精度高；

8、适应范围广，操作简便、灵活；

9、采用多组刮刀，调节灵活；

10多功能，既可结片又可干燥.

三、应用范围

1.结片；

2.干燥。参考尺寸(mm)

四、设备规格及主要参转鼓规格电机功率热轴转速

数mmKwr/minLWH

规格

DZ-1600X6002o2-30.3—15240014801410

DZ-2800X12003—5o50o3—15336020001600

DZ-4o51200X12005o5一7o5Oo3—15373022502050

DZ-7.51400X18005.5-110o3-15446024602350

DZ—91600X18007.5-150.3—15446026002550

DZ-222300X300011—18o50.3—15720039002350

发酵罐系列

标准的发酵罐罐型设计为,这种罐型当公称容积在6M3以下时罐采用夹套

式。发酵气的冷却或加热，均由夹套来完成。公称容积为6M3以上时，发酵气的

冷却由立式排管来担负，在罐内排管的连接方面我们作了改进.这主要避免在罐

体上多开孔,开成死角。这种连续方式在实际使用中得到满意的效果.

发酵设备罐型可分为两大类:一类是嫌气发酵的锥型(如泗精发酵)，另一类是为

气发酵的罐型(如标准式、伍式、自吸式等)。这类设备尤以标准式罐型使用最

为普遍.我厂设计的发酵罐系列图纸资料属于标准式罐型。在设计各种规格的发

酵设备时,做到设计结构严密,有足够的强度和使用寿命，力求设备内部附件少，

表面光滑，注意到要有良好的气枣汽接触和汽刺固混和性能，使物质传递，气

体交换有效地进行。有足够的热交换面积，以保证发醉能在最适宜的温度下进

公称容积筒体直径筒体高度换热面搅拌轴转速

搅拌轴功率KW

(M3)(Dgmm)II(mm)积M2r.p.in

101800380014160—26017—22

152000480018166—26022-30

202200500022180-26030—37

302400660034150—25045-55

|402600750045150-25055—75

502800800058150-25055-90

603000830065150—25060-115

753200880084150—25090-145

10036009400114150-250120—125

150420010800165150-250165—275

200460011500220140—240215-360

其它特殊规格可另行设计

内锅直径夹套直径电动机功率搅拌转速r。

规格L减速机型号

小mm4>mmkwp.in

304005000.6-1o1M260-80

505006000o6-1o1M360—80

1005506501.1-1.5M460—80

1506007002.2M660-80

2006507502.2M660—80

3008009002o2M660-80

50090010002.2M660—80

800110012004M860—80

1000120013004M860-80

15001300H004M860—80

2000140015004M860-80

BLB7

2500140015007.590

5一4一13

BLB7o

3000140015007o590

5—4—13

BLB

3500140015007o590

7.5—4—13

BLB7

4000150016007.563

5一4-13

BLB7

5000160017007.563

5_4_13

BLB

60001800190015100

15-5—13

180002000210015BLB15-5-13100

BLB

32000300032003750-100

450—11—45

蒸汽加热导热油循环加热反应锅

导热油循环加热适用于500L以上的反应锅及树脂设备。

订购以上设备时应讲明最高工作压力，最高工作温度，工作介质。

凉水塔分类及工作原理/凉水塔防腐

lo开式冷却塔的冷却原理就是，通过将循环水以喷雾方式，喷淋到玻璃纤维的

填料上，通过水及空气的接触，达到换热，再有风机带动塔内气流循环，将及

水换热后的热气流带出，从而达到冷却.

此种冷却方式，首期的投入比较的少，但是运营成本较高（水耗、电耗）。

2.闭式冷却塔的冷却原理是，简单来说是两个循环：一个内循环、一个外循

环.没有填料，主核心部分为紫铜管表冷器。

①内循环：及对象设备对接，构成一个封闭式的循环系统（循环介质为软

水）。为对象设备进行冷却，将对象设备中的热量带出到冷却机组。

②外循环：在冷却塔中，为冷却塔本身进行降温。不及内循环水相接触，只

是通过冷却塔内的紫铜管表冷器进行换热散热.在此种冷却方式下，通过自动控

制，根据水温设置电机的运行.

两个循环,在春夏两季环境温度高的情况下，需要两个循环同时运行。秋冬

两季环境温度不高，大部分情况下只需一个内循环。

凉水塔最显著的特点是：不需电力，风机自动旋转，节电100%,节水80

%。

填料式冷却塔是将需要降温的循环冷却水均匀分布到填料上，通过电机驱

动安装在塔顶的轴流风机将周围环境的冷空气抽吸进塔内，冷空气及热水在填料

表面进行传质传热，达到降低水温的目的。这种冷却塔,水及空气的接触面积小,

填料对空气阻力大、噪音大，能耗相对较大，故障率高，检修量大，维修费用高,

使用寿命短，对水质要求高，冷却效果不理想。

凉水塔是节能降耗的新产品，是循环水制冷夕亍业的一次新的技术革命。它采

用本公司发明的专利一-水喷射驱动风机旋转雾化装置代替填料冷却塔内的填

料、布水装置和塔顶的电机、风机等.以循环水系统中存在的水流压力为动力，利

用水喷射雾化装置的反推力带动风机自动旋转，因此不需电力，节电100%,并

节省了控制电动风机所需的电缆、配电柜、控制柜等的费用。

凉水塔及填料式冷却塔相比较还具有以下不可比拟的优点：

1.飘水率小:喷雾装置均匀分布在塔内，出风口面积大于传统机力塔出

风口一倍左右，因此出风速度小。同时塔顶安装有性能优良的收水装置，最大限

度地减少了飘水量，免去了大量的补水，比填料冷却塔节水80与以上。节水均同

时杜绝了北方用户冬季因漂水产生的冷却塔周边环境结冰而带来的安全隐患.

2.降温效果好:塔内热水在雾状条件下及进风交换热量，由于塔内风阻很小：加

上合理的风筒及风叶设计，使气水比提高，塔内风场合理、蒸汽分压低、壁流少

等原因，使本塔的降温效果良好.

3.温降稳定：由于本塔采用喷射原理进行冷却，不存在填料堵塞和风机损坏的情

况，先进的水悬浮轴承技术保证了水喷射驱动风机自动旋转雾化装置转动灵活

可靠,保证了本塔长期运行稳定。

4、对水质无特殊要求，适用性强：由于采用本公司专利技术设计，雾化喷嘴

直径为610以上，不易堵塞，喷嘴水流速度大，难以结垢，对于水质无特殊要

求。又无填料存在，不易结垢，减少堵塞的可能.

5.静音设计、噪音低:无电机、减速机等转动机械设备，消除了电动风机的

扰人噪声，因而特别适用于宾馆、饭店、医院、学校及邻近居民区的企事业单位。

6、操作简单:只要循环水系统水泵工作，本产品就处于工作状态。

7、使用安全、易维护：因本产品无电动风机,杜绝了运行中电气火灾的发生;

对有易燃、易爆等特殊要求的场所使用更安全；结构简单使维护方便，运行成本

低，不会发生因风机故障造成的停机停产事故。

8:、用途广泛、组合灵活：本产品有多种组合单元，可根据场地灵活组合。

本项技术还可适用于冷却池的建造，钢混结构冷却塔的改造.

9、塔体温重轻：减轻了对基础的设计要求和安装费用。

10、塔的冷却水量可以调节:对于给定型号的冷却塔,具有工作水压改变

（即流量改变）进出水温差大体不变的特性，因此可以用增大供水压力的办法来

提高塔的冷却水量（在喷雾装置的允许范围内），同时还可以用改变喷嘴孔径的

办法来调节塔的水量和温降。

11.无堵塞、无维修、运行稳定可靠。彻底消除了填料塔因循环水中的杂质

堵塞填料和填料老化、变形、脆裂、布水喷头堵塞及冲落、填料脆片堵塞管道、

泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象.彻底消除了频繁清洗、

更换填料和布水喷头的麻烦

玻璃钢填料塔的工作原理和内部结构

河北华强生产玻璃钢填料塔的生产,有着成熟的机械设备，和多年的生产经

验，以下是为您介绍详细的工作原理和内部结构。

这是一些玻璃钢填料的结构和使用的步骤原理：

玻璃钢填料塔的塔体一般为一圆形简体，筒内分层装有一定高度的填料。

液体从塔顶部进入塔体，通过分布器均匀喷洒于塔截面的填料上.在填

料层内，液体沿填料表面呈膜状流卜。

各层填料之间设有液体再分布器，将液体重新均匀分布于塔截面上的填

料层，再进入下层填料。

气体从塔底部进入，通过填料缝隙中自由空间，从塔上部排出。气体及

液体在填料表面达到充分的接触。

玻璃钢的分层及张力解析

玻璃钢分层工艺

分层是一种高级工艺说。分层固化的工艺方法是这样进行的.在内衬上先

成型一定厚度的玻璃钢壳体，使其固化，冷至室温经表面打磨再缠绕第二次这

样依此类推，直至缠到满足强度设计要求的层数为止。

厚壁容器的强度低于薄壁容器，这一事实己从理论上得到了证实。随着

容器容积的增加，压力的提高，壁厚也随之增加。造成玻璃钢厚壁容器及薄壁容

器的强度差异。除力学分析的原因外，从玻璃钢容器制造角度看还有以下几点：

随着容器壁厚增加、缠绕层数增多,要求纤维的缠绕张力愈来愈小，使整个容

器中纤维的初张力偏低，这将影响容器的变形能力和强度。

由于容器是分几次固化的，所以纤维在容器中的位置能及时得到固定，

不致使纤维发生皱褶和松散，使树脂不致在层间流失，从而提高了容器内外质量

的均匀性.在内压作用下，他们有同一的变形，承受相同的应力,而又无层及层之

间的约束，彼此能自由滑移.这样就充分发挥了薄壁容潜在强度方面的优越性。

为有效地发挥厚壁容器中的纤维强度，分层固化是一个有效的技术途径。分层固

化的容器,好象把一个厚壁容器变成几个紧紧套在i起的薄壁容器组合体。

铝板点焊机，随着容器厚度增加，内外质量不均匀性增大；

玻璃钢的张力设计

这是因为后缠上的一层纤维由于张力作用会使先缠上的纤维层连同内衬

一起发生压缩变形，使内层纤维变松。严重者可使内层纤维产生皱褶、内衬鼓泡、

变形等屈服状态.这样将大大降低容器强度和疲劳性能。来用逐层递减的张力制

度后，虽然后缠上的纤维对先缠上的纤维仍有削减作用，但因本身的张力较小,

就和先•层被削减后的张力相同，这样就可保证所有缠绕层自内至外都具有相

同的变形和初张力.容器充压时，纤维能同时受力，使得容器强度得到提高.使纤

维强度能更好发挥，纤维缠绕制品获得高强度的重要前提是使每束纤维受到均匀

的张力，即容器受内压时，所有纤维同时受力。假若纤维有松有紧，则充压时不

能使所有纤维同时受力，这将影响纤维强度的发挥。张力大小也直接影响制品的

胶含量、比重和孔隙率。张力制度不合理还会使纤维发生皱褶、使内衬产生屈服

等，将严重影响容器的强度和疲劳性能。假若采用不变的张力制度，将会使容器

上的纤维呈现内松外紧状态，使内外纤维的初应力有很大差异，容器充压时纤

维不能同时均匀受力.建绕张力应该逐层递减。会产生很好的效果。

填料塔的结构及其工作原理

填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之

•

以下讲一下填料塔的结构特点：

填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触陶件的传质设备。填料塔的塔身

是一直立式圆筒,底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板

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，及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，乂称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，乂可分

为环形填料、鞍形填料、环鞍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，为外径及高度相等

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，在拉西班的侧壁上开出两排长方形的窗

孔，被切开的环壁的一侧仍及壁面相连，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.及拉西环相比,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，及鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半

并在一端增加了一个锦形翻边.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，却成

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，国内绝大多数应用究拉西环的场合，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，如共扼环境料.、海尔环填料.、纳特环填料等。工业上常用的散装填料的恃性

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，波纹及塔轴的倾角有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903排

列。

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

丝网波纹填料的压降低，分离效率很高,特别适用于精密精储及真空精馈装置,

为难分离物系、热敏性物系的精微提供了有效的手段。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.它及金属孔板波纹

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0.4~0。5n皿小刺孔.其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”传质过程.

脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是真空精懦的理想填料。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.

聚丙烯填料塔的特点及原理

设计原理：

本公司以PP、pvc为主要材料生产填料喷淋塔，填料采用PP材质鲍尔环或空

心球,根据气体吸收过程在气液两相界面上进行，传递速率和界面面积成正比的

原理，采用填料来增大两相接触面积，使两相充分分散，达到净化废气的目的.

结构特点：

PP、pvc填料喷淋塔结构设计型式分为立式和卧式。立式结构的工作原理为

气液两相立逆接触，卧式结构的工作原理为气液两相交叉流接触,废气通过填料

层段和液相接触吸收中和，从而达到净化效果。单体塔中填料层可分办单层或双

层。

优点：

具有净化效率高，耐腐蚀性能好，重量轻、比强度高、占地面积小、废气处

理量大等优点。

废气吸收塔的种类及原理

废气吸收塔的种类：

吸收塔是实现吸收操作的设备。按气液相接触形态分为三类。第一类是气体

以气泡形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔；第二类是液

体以液滴状分散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔；第三类为液体以膜状运动

及气相进行接触的填料吸收塔和降膜吸收塔。

塔内气液两相的流动方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作，吸收剂以

塔顶加入自上而下流动，及从下向上流动的气体接触,吸收了吸收质的液体从塔

底排出，净化后的气体从塔顶排出。

工业吸收塔应具备以下基本要求：

◊塔内气体及液体应有足够的接触面积和接触时间。

◊气液两相应具有强烈扰动，减少传质阻力，提高吸收效率U

◊操作范围宽，运行稳定。

O设备阻力小，能耗低。

O具有足够的机械强度和耐腐蚀能力.

O结构简单、便于制造和检修。

几种常用的吸收塔

1.填料塔

它由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液

体进出口接管等部件组成，塔外壳多采用金属材料，也可用塑料制造。

填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料及塔的结构

决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、

耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。常用的填料有拉西环、鲍尔环、

弧鞍形和矩鞍形填料,20世纪80年代后开发的新型填料如QH-1型扁环填料、

八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等，为先

进的填料塔设计提供了基础。

填料塔适用于快速和瞬间反应的吸收过程，多用于气体的净化。该塔结构简

单，易于用耐腐蚀材料制作，气液接触面积大，接触时间长，气量变化时塔的

适应性强，塔阻力小，压力损失为300-700Pa,及板式塔相比处理风量小，空

塔气速通常为0.5—1.2m/s,气速过大会形成液泛，喷淋密度6—8m3/（m2,h）

以保证填料润湿，液气比控制在2—10L/m3。填料塔不宜处理含尘量较大的烟气,

设计时应克服塔内气液分布不均的问题。

2.湍球塔

它是填料塔的一种特殊形式,运行时塔内填料处于运动状态，以强化吸收过

程.在塔内栅板间放置一定数量的轻质小球填料（直径29—38mm）,吸收剂自塔

顶喷下，湿润小球表面，气体从塔底进入，小球被吹起湍动旋转，由于气、液、固

三相充分接触，小球表面液膜不断更新，增加了吸收推动力。提高了吸收效率。

该塔制造、安装、维修较方便，可以用大小、质量不同的小球改变操作范围。

该塔处理风量较大，空塔气速1.5-6.O