1、精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱(chēng)為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類(lèi)型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。蒸氣由塔底進(jìn)入，與下降液進(jìn)行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點(diǎn))組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移，蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點(diǎn))組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸氣愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達(dá)到組分分離的目的。由塔頂上升的蒸氣進(jìn)入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液返回塔頂進(jìn)入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜?dú)堃喝〕觥Ｒ?guī)整填料塔的分離性能取決

2、于內(nèi)件，即填料、分布器、收集器等。同時(shí)也取決于許多參數(shù)，如氣體負(fù)荷、液體負(fù)荷、物料性質(zhì)、操作壓力、填料濕潤(rùn)性能和液體分布不均勻等等。至今不能由填料的幾何形狀來(lái)精確計(jì)算塔的分離性能，需要通過(guò)填料塔的理論和不同條件下通過(guò)試驗(yàn)塔來(lái)測(cè)定準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。用戶(hù)可根據(jù)資料以一級(jí)近似程度確定塔的尺寸和需要的填料高度。如果需要經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)形式，我廠(chǎng)愿與用戶(hù)密切合作。本帖最后由 thechrist 于 2009-8-12 18:15 編輯 填料塔摘要塔設(shè)備有許多種類(lèi)型，塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的?？稍谒O(shè)備中完成常見(jiàn)的單元操作有

3、：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增填料塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 圖1所示為填料塔的結(jié)構(gòu)示意圖，填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過(guò)填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正

4、常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。因此，當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分段，中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤(rùn)濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對(duì)側(cè)線(xiàn)

5、進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。填料塔填料填料是填料塔中的傳質(zhì)元件，它可以有不同的分類(lèi)。填料的類(lèi)型有兩大類(lèi)：拉西環(huán)矩鞍填料；鮑爾環(huán)；鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁面上開(kāi)一層或兩層長(zhǎng)方形小窗。波紋填料有絲網(wǎng)形和孔板形兩大類(lèi)。對(duì)填料的基本要求有：傳質(zhì)效率高，要求填料能提供大的氣液接觸面。即要求具有大的比表面積，并要求填料表面易于被液體潤(rùn)濕。只有潤(rùn)濕的表面才是氣液接觸表面。生產(chǎn)能力大，氣體壓力降小。因此要求填料層的空隙率大。不移引起偏流和溝流。經(jīng)久耐用具有良好的耐腐蝕性，較高的機(jī)械強(qiáng)度和必要的耐熱性。取材容易，價(jià)格便宜。填料塔的制造與安裝總的來(lái)說(shuō),填料塔的制造與安裝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不能一概而論。有些設(shè)計(jì)對(duì)制

6、造、安裝的某些誤差精度要求較高,而另外一些設(shè)計(jì)對(duì)制造、安裝的這些誤差精度要求可能并不太高,誤差稍大,并不影響塔的正常操作。靜壓孔流式液體分布器受安裝水平度的影響,若設(shè)計(jì)液位只有50mm,對(duì)水平度的要求較高,否則會(huì)導(dǎo)致液體分布不均,水平度偏差10mm,兩點(diǎn)液量相差11%;若設(shè)計(jì)液位200mm,水平度稍差,對(duì)液體分布不會(huì)有大的影響,水平度偏差10mm,兩點(diǎn)液量相差只有2.5%。 制造與安裝精度雖不可一概而論,某些精度也無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可言,但仍有公認(rèn)的誤差精度可供參考。 1、填料塔的垂直度9 R* 由于塔節(jié)的對(duì)接、塔節(jié)與裙座的對(duì)接、塔的基礎(chǔ)及熱變形等因素的作用,塔不可能做到絕對(duì)垂直,因此使塔產(chǎn)生了垂直度偏差

7、。 在填料塔填料層內(nèi),液體受重力的作用趨于垂直下流,因此若塔有傾斜,液體將優(yōu)先流向傾斜的下一邊塔壁,傾斜的上一邊液流小,氣體則優(yōu)先流向傾斜的上一邊塔壁,結(jié)果導(dǎo)致填料層內(nèi)的氣液分布不均,分離效率下降,許多工程實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。多數(shù)結(jié)果認(rèn)為,每?jī)A斜一度分離效率下降5%10%,規(guī)整填料由于塔傾斜而引起的效率下降較散裝填料要小。規(guī)整填料的傾斜度應(yīng)小于0.20.5。 填料塔靜壓液體分布器的水平度要求很高,應(yīng)在塔安裝就位后現(xiàn)場(chǎng)安裝,以避免塔垂直度對(duì)分布器等水平度的影響。 塔的無(wú)規(guī)則小搖動(dòng),不會(huì)使塔效率有大的下降,較垂直塔的效率下降小于10%。塔的無(wú)規(guī)則搖動(dòng)會(huì)使液體分布器分布性能下降,使液體分布器溢流,使塔

8、的效率大幅度下降,使用管式分布器可避免此類(lèi)事故發(fā)生。 很高的塔,由于風(fēng)載的影響,塔頂搖動(dòng)很大宜采用管式液體分布器。 2、填料塔的橢圓度 一般認(rèn)為,填料塔的橢圓度并不影響填料塔的性能,只是影響塔內(nèi)件及填料的安裝。散裝填料的安裝并不受塔橢圓度的影響。為了便于安裝,規(guī)整填料塔的塔徑誤差需予以限制,常規(guī)規(guī)整填料塔推薦誤差可以查取相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊(cè)。 3、塔填料的制造與安裝 填料的開(kāi)發(fā)、制造一般由填料制造廠(chǎng)完成,填料的性能數(shù)據(jù)也由制造廠(chǎng)提供,其質(zhì)量也應(yīng)由制造廠(chǎng)保證。 (1) 填料安裝前的處理 填料的除油7 T! 5 r: 新填料表面有一薄油層,這油層可能是金屬填料在加工過(guò)程中采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑而形成的; 也可能

9、是為了避免碳鋼填料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中被腐蝕而加的防銹油。這層油的存在對(duì)于某些物系是絕對(duì)不允許的,例如空分系統(tǒng)中,油層洗滌下來(lái)后與液氧共存,可引起爆炸。對(duì)于水溶液物系,這層油可妨礙液膜的形成,對(duì)于某些堿性物系還可引起溶液發(fā)泡,因此應(yīng)弄清該油的物性,在開(kāi)車(chē)之前將其除掉。為了便于清除油層,填料加工的潤(rùn)滑劑采用水溶性的較好。碳鋼填料應(yīng)儲(chǔ)存在干燥封閉處,不應(yīng)提前除,以防銹蝕。 陶瓷填料去碎片 新陶瓷填料和重新填充的陶瓷填料應(yīng)將其中的碎片篩掉,有時(shí)需用手工逐個(gè)除去,散裝陶瓷填料在運(yùn)輸過(guò)程中難免有破碎,大塊的碎填料仍可利用,其通量有所下降,壓降有所升高,但分離效率不會(huì)下降。 塔支承圈的拆除 板式塔改填料塔,

10、需將原塔板、降液管及支承圈拆除。水平支承圈應(yīng)盡可能割干凈。水平支承圈保留,在塔內(nèi)會(huì)干擾氣液分布,也減小了塔的有效截面,從而增大了阻力,減小了通量,效率也會(huì)因此而下降。 采用散裝填料改造板式塔,只要塔的支承圈面積小于塔截面積10%,不需拆除。 采用規(guī)整填料改造板式塔,在安裝前應(yīng)將支承圈拆除,并打磨干凈,殘留量一般應(yīng)小于5mm,也可聽(tīng)從填料制造商的意見(jiàn)。 (2)、填料及塔內(nèi)件的安裝 需焊接的內(nèi)件,如填料支承、液體收集器、氣液分布器等最好在填料安裝前完成,以防焊渣進(jìn)入填料內(nèi)引起火災(zāi)。金屬填料表面的油層在焊渣的高溫條件下很容易著火,塑料填料更容易引起火災(zāi)。焊渣留在塔內(nèi)還會(huì)引起液體分布器堵塞,影響塔效率

11、。若有些部件必須在填料安裝過(guò)程中或完成后進(jìn)行,需在焊接下方鋪設(shè)石棉布、石棉板等,使焊接與填料隔離。 填料及內(nèi)件的安裝步驟： 填料支承；l安裝填料；l 安裝填料固定或壓緊裝置,并調(diào)水平；l 安裝 l 安裝液體分布器或再分布器,固定并調(diào)水平；l 安裝完畢，檢查。 (3)、填料的安裝 填料的安裝對(duì)保證塔的分離效率至關(guān)重要,要在填料制造廠(chǎng)技術(shù)人員的指導(dǎo)下完成。不良的安裝會(huì)引起氣液不良分布,造成分離效率和處理能力下降,壓降升高。 散裝填料的安裝8 S+ H/ 散裝填料的安裝看起來(lái)很簡(jiǎn)單,將填料倒入塔中即可,其實(shí)不然,這樣簡(jiǎn)易安裝輕者會(huì)造成填料填充密度不均,重者可造成金屬填料變形,陶瓷填料破碎,從而引起氣

12、液不均勻分布,使分離效率下降。 陶瓷填料和非碳鋼金屬填料,若條件允許,應(yīng)采用濕法填充。采用濕法填充,安裝支撐板后,往塔內(nèi)充水,將填料從水面上方輕輕倒入水中,填料從水中漂浮下落,水面要高出填料lm以上。濕法填充可減少填料破損、變形。濕法填充還增加了散裝填料的均勻性,填料用量減少約5%,填料通量增大,壓力降減小。Billet在500mm直徑塔用Dg38鮑爾環(huán)采用濕法填充和干法填充進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,采用濕法填充較干法填充少用填料5%,壓降下降10%,效率幾乎相等。因此在通量受限制的場(chǎng)合應(yīng)盡量采用濕法填充。 采用干法填充填料應(yīng)始終從離填料層一定高度倒入,對(duì)于大直徑塔采用干法填充,有時(shí)需人站在填料

13、層上填充。應(yīng)需注意人不可直接站在填料上,以防填料受壓變形及密度不均,可在填料上鋪設(shè)木板使受力分散。 無(wú)論采用濕法填充還是采用干法填充,都應(yīng)由塔壁向中心填充,以防填料在塔壁處架橋, 填料不應(yīng)壓迫到位,以防變形密度不均。各段填料安裝完畢應(yīng)檢查上端填料是否推平，若有高低不平現(xiàn)象,應(yīng)將其推平。 規(guī)整填料的安裝 A、規(guī)整填料的外形尺寸 規(guī)整填料不象散裝填料那樣可以不考慮塔的形狀,隨意裝入塔中,須根據(jù)塔的尺寸、形狀以及規(guī)整填料塔對(duì)塔橢圓度的要求進(jìn)行制造、安裝。采用規(guī)整填料改造老塔, 有時(shí)其橢圓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到此要求,這就需從填料制作和安裝方面解決,使填料適合塔體。 對(duì)于直徑小于800mm的小塔,規(guī)整填料通常做

14、成整圓盤(pán)由法蘭孔裝。對(duì)于直徑大于800mm的塔,規(guī)整填料通常分成若干塊,由人孔裝入塔內(nèi),在塔內(nèi)組圓,無(wú)論整圓還是分塊組圓,其直徑都要小于塔徑,否則無(wú)法裝入。填料與塔壁之間的間隙,應(yīng)根據(jù)采用的防壁流圈形式而定,各填料生產(chǎn)廠(chǎng)家通常有自己的標(biāo)準(zhǔn)。 B、規(guī)整填料的防壁流圈 通常為防止由于填料與塔壁間隙而產(chǎn)生氣液壁流,在此間隙加防壁流圈。此防壁流圈可與填料做成一體,也可分開(kāi)到塔內(nèi)組裝。通常對(duì)于小直徑整圓盤(pán)填料其防壁流圈是與填料做成一體的,有時(shí)一圈兩用,既做防壁流圈,又起捆綁填料的作用。防壁流圈不應(yīng)將填料與塔壁之間的間隙在高度方向上全部封死,這樣不僅會(huì)減少塔的通量,增加阻力,特別是小直徑的塔,而且經(jīng)實(shí)驗(yàn)證

15、明還會(huì)引起分離效率的下降。 防壁流圈可以使氣液以折流流動(dòng)形式通過(guò)塔壁間隙，既防止了壁流，又利用了間隙起到傳質(zhì)作用。 C、小直徑整盤(pán)規(guī)整填料的安裝 安裝小直徑整盤(pán)規(guī)整填料時(shí),先將防壁流圈翻邊、擺正,將相鄰兩盤(pán)填料波紋片成90度角依次放入塔內(nèi),并用圓盤(pán)適當(dāng)壓緊。 對(duì)于填料層高度較高,直徑稍大的塔,可采用推盤(pán)跟蹤填料盤(pán),將填料盤(pán)送到預(yù)定位置,但須有安裝經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行操作,也可將幾盤(pán)填料進(jìn)入塔前穿成一串,一起裝入塔內(nèi)，或兩人采用鋼筋條勾住填料,下降到預(yù)定位置。 D、大直徑規(guī)整填料的安裝 大直徑規(guī)整填料需分塊從人孔進(jìn)入塔內(nèi)安裝, 盤(pán)高通常為100300mm,每塊長(zhǎng)度可與塔弦長(zhǎng)等長(zhǎng),也可分成若干塊。為便于

16、制作、包裝、運(yùn)輸、拆卸,每塊長(zhǎng)度不宜超過(guò)1.8m。每塊填料中填料片采用穿釘組裝,有時(shí)也簡(jiǎn)單地采用金屬絲或打包帶捆綁。為防止絲網(wǎng)填料在運(yùn)輸中變形,采用金屬包角保護(hù)填料。 若防壁流圈與填料一體,每塊填料安裝前需將防壁流圈按要求打開(kāi);若防壁流圈與填料分體,安裝過(guò)程中需將防壁流圈按要求放到位。通常安裝由一端開(kāi)始至另一端結(jié)束,相鄰兩盤(pán)填料波紋成90度角。每四盤(pán)填料為一個(gè)周期,這樣成順時(shí)針(或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)組裝填料盤(pán),可以縮小填料上端面水平誤差。絲網(wǎng)填料每盤(pán)安裝完畢后再去掉包角。安裝人員不應(yīng)總站在塔截面中部,這樣易形成四周高中間低的“鍋 底”現(xiàn)象。 各盤(pán)填料組裝最后一塊需借助滑板安裝。由于塔的不圓及其他原

17、因有時(shí)需將填料酌情加片或減片,以使填料適合塔體。填料安裝過(guò)緊會(huì)導(dǎo)致填料片變形,填料總高“加高”,上端面不平,效率通量下降。同樣,填料安裝過(guò)松,會(huì)導(dǎo)致氣液分布不均,分離效率下降。) 某些特殊情況,由于時(shí)間不允許或其他原因,板式塔改規(guī)整填料塔塔圈不能割除,需制作一些直徑與塔圈相符的填料,以便在塔圈處安裝,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮由此而造成的效率和通量損失。(4)、封口前的檢查 安裝與設(shè)計(jì)不一致往往要產(chǎn)生麻煩,錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)的越早越容易改正,因此檢查應(yīng)與安裝同時(shí)進(jìn)行。檢查最好由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)工程技術(shù)人員或設(shè)計(jì)人員承擔(dān),現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員一般對(duì)塔內(nèi)流體流動(dòng)狀況及傳質(zhì)狀況有較好的了解,很容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤;再者,現(xiàn)場(chǎng)檢

18、查也是一個(gè)很好的鍛煉,可以提高設(shè)計(jì)技巧,使以后的設(shè)計(jì)更完善。 檢查最好事先列一檢查表,對(duì)照表逐項(xiàng)檢查,以防遺漏。對(duì)于改造的塔器,應(yīng)重點(diǎn)檢查改造的部分。 安裝完畢,如有條件最好采用水或其他介質(zhì)冷試,檢查液體分布器的分布情況及液體收集器的收集情況,此項(xiàng)工作可與清洗填料同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)完畢,將存在液體分布器、收集器中的雜質(zhì)清出塔外,即可封塔。塔設(shè)備概述塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣（或汽）液和液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的?？稍谒O(shè)備中完成的常見(jiàn)的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相

19、傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。這些過(guò)程都是在一定的壓力、溫度、流量等工藝條件下，在一定的設(shè)備內(nèi)完成的。由于其過(guò)程中兩種介質(zhì)主要發(fā)生的是質(zhì)的交換，所以也將實(shí)現(xiàn)這些過(guò)程的設(shè)備叫傳質(zhì)設(shè)備；從外形上看這些設(shè)備都是豎直安裝的圓筒形容器，且長(zhǎng)徑比較大，形如“塔”，故習(xí)慣上稱(chēng)其為塔設(shè)備。按塔的內(nèi)件構(gòu)成結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔l逐級(jí)接觸式：板式塔l微分接觸式：填料塔 一般構(gòu)造（1）板式塔在板式塔中裝有一定數(shù)量的塔盤(pán)，液體借自身的重量自上而下沉向塔底(在塔盤(pán)板上沿塔徑橫向流動(dòng))，氣體靠壓差自下而上以鼓泡的形式穿過(guò)塔盤(pán)上的液層升向塔頂。在每層塔盤(pán)上氣、液兩相密切接觸，進(jìn)行傳質(zhì)，使兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。（2）

20、填料塔填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或規(guī)整的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過(guò)填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壁流。壁流效應(yīng)造

21、成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。因此，當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分段，中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。 塔型選擇作為主要用于傳質(zhì)過(guò)程的塔設(shè)備，首先必須使氣液兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率，除了應(yīng)滿(mǎn)足工藝條件，還應(yīng)滿(mǎn)足如下基本要求：l生產(chǎn)能力要大。即單位塔截面上單位時(shí)間內(nèi)物料的處理量要大。在較大的氣液流速下，仍不知發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。l分離效率高。即氣、液相能充分接觸且分離效果好。l操作彈性大。即有較強(qiáng)的適應(yīng)性和寬的操作

22、范圍。能適應(yīng)不同性質(zhì)的物料且在負(fù)荷波動(dòng)時(shí)能維持操作穩(wěn)定，仍有較高的分離效率。l壓降小。即流體通過(guò)時(shí)阻力小，這樣可大大節(jié)約生產(chǎn)的動(dòng)力消耗，降低成本，在減壓塔中若壓降過(guò)大系統(tǒng)將難以維持必要的真空度。l結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗材少，易于制造及安裝，這樣可減少投資，降低成本。l耐腐蝕不易堵塞，便于操作、調(diào)節(jié)及檢修。一個(gè)塔設(shè)備要同時(shí)滿(mǎn)足以上各項(xiàng)要求是困難的，而且實(shí)際生產(chǎn)中各項(xiàng)指標(biāo)的重要性因具體情況而異，不可一概而論。所以應(yīng)從生產(chǎn)需要及經(jīng)濟(jì)合理性考慮，正確處理以上各項(xiàng)要求。填料塔的特點(diǎn)新型高效填料的開(kāi)發(fā)，使填料塔的生產(chǎn)能力（允許氣速）和效率等于或超過(guò)了板式塔，國(guó)內(nèi)外很多裝置用新型填料改造板式塔，使生產(chǎn)能力和效率有較大

23、幅度的提高。特點(diǎn)如下：l當(dāng)塔徑不很大時(shí)，填料塔因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而造價(jià)便宜l對(duì)于易起泡物系，填料塔更適合，因填料對(duì)泡沫有限制和破碎的作用。l對(duì)于腐蝕性物系，填料塔更適合，因可采用瓷質(zhì)填料。l對(duì)熱敏性物系宜采用填料塔，因?yàn)樘盍纤?nèi)的持液量比板式塔少，物料在塔內(nèi)的停留時(shí)間短。l填料塔的壓降比板式塔小，因而對(duì)真空操作更為適宜。l填料塔不宜于處理易聚合或含有固體懸浮物的物料，而某些類(lèi)型的板式塔（如大孔徑篩板、泡罩塔等）則可以有效地處理這種物質(zhì)。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。l當(dāng)氣液接觸過(guò)程中需要冷卻以移除反應(yīng)熱或溶解熱時(shí)，填料塔因涉及液體均不問(wèn)題而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。板式塔可方便地在塔板上安裝冷卻盤(pán)管。同理，當(dāng)

24、有側(cè)線(xiàn)出料時(shí)，填料塔也不如板式塔方便。l以前亂堆填料塔直徑很少大于0.5m，后來(lái)又認(rèn)為不宜超過(guò)1.5m，根據(jù)近10年來(lái)填料塔的發(fā)展?fàn)顩r，這一限制似乎不再成立。板式塔直徑一般不小于0.6m。l關(guān)于板式塔的設(shè)計(jì)資料更容易得到而且更為可靠，因此板式塔的設(shè)計(jì)比較準(zhǔn)確，安全系數(shù)可取得更小。 填料塔填料類(lèi)型填料是填料塔的核心，是氣液兩相接觸進(jìn)行質(zhì)、熱傳遞的場(chǎng)所。填料的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能與填料的材質(zhì)、大小和幾何形狀緊密相關(guān)。填料可以分為亂堆填料、規(guī)整填料和高效填料，其中每種填料里又依據(jù)其形狀不同，而分為各種類(lèi)型填料，詳見(jiàn)表1、2、3。表1 亂堆填料(random packing)：以亂堆的方式進(jìn)行裝填環(huán)形填

25、料鞍形填料其它填料拉西環(huán)Rasching Ring倍爾(弧)鞍Berl Saddle球形I-Ball,TRI勒辛環(huán)Lessing Ring英特洛克斯(矩)鞍Intalox Saddle泰勒花環(huán)形Teller Rosett十字隔環(huán)Cross-Patition Ring超級(jí)矩鞍(Norton)Super Intalox Saddle多角螺旋形螺旋環(huán)Spiral Ring改進(jìn)矩鞍(Glitsch)Ballast Saddle鮑爾(開(kāi)孔)環(huán)Pall (Slotted)Ring改進(jìn)矩鞍(Koch)FlexiSaddle哈埃派克(Norton)Hy-Pak改進(jìn)矩鞍(Hydronyl)Hydronyl半環(huán)(

26、Leva公司)Levapak,Chempak金屬環(huán)矩鞍(Norton)IMTP階梯環(huán)(傳質(zhì)公司)Cascade Ring 表2 規(guī)整填料(structured packing)：排列整齊。繞卷型水平波紋板型垂直波紋板型格柵型其它形式古德洛Goodloe帕納帕克Panapak蘇爾壽Sulzer格里奇Glitsch 斯特曼Stedman海泊菲爾Hyperfil斯普雷帕克Spraypak墨拉帕克Mellapak鉆石Diamond 壓延Expanded新克洛斯New-Kloss坎農(nóng)Cannon凱雷帕克Kerapak網(wǎng)孔Perform(PFG)脈沖Impulse表3 高效填料(effective pac

27、king)：有較大的比表面積和自由空間。 絲網(wǎng)薄金屬片金屬絲彈簧形絲網(wǎng)Fenske坎農(nóng)Cannon方形彈簧Heli-pak麥克馬洪絲網(wǎng)McMahon狄克松環(huán)Dixon表征填料特性的數(shù)據(jù)：l比表面積 a：?jiǎn)挝惑w積填料層所具有的表面積(m2/m3)。被液體潤(rùn)濕的填料表面就是氣液兩相的接觸面。大的 a 和良好的潤(rùn)濕性能有利于傳質(zhì)速率的提高。對(duì)同種填料，填料尺寸越小，a 越大，但氣體流動(dòng)的阻力也要增加。l空隙率 e：?jiǎn)挝惑w積填料所具有的空隙體積(m3/m3)。代表的是氣液兩相流動(dòng)的通道， e大，氣、液通過(guò)的能力大，氣體流動(dòng)的阻力小。 e=0.450.95。l填料因子 f：填料比表面積與空隙率三次方的比

28、值(1/m)，a/e3，表示填料的流體力學(xué)性能，值越小，流動(dòng)阻力越小。有干填料因子與濕填料因子之分。l堆積密度 rp：?jiǎn)挝惑w積填料的質(zhì)量(kg/m3)。在機(jī)械強(qiáng)度允許的條件下，填料壁要盡量薄，以減小填料的堆積密度，從而既可降低成本又可增加空隙率。機(jī)械強(qiáng)度大，化學(xué)穩(wěn)定性好以及價(jià)格低廉等也是優(yōu)良填料應(yīng)盡量兼有的性質(zhì)。一些難以定量表達(dá)的因素(幾何形狀)對(duì)填料的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能也有重要的影響。新型填料的開(kāi)發(fā)一般是改進(jìn)填料幾何形狀使之更為合理，從而獲得高的填料效率。 流體力學(xué)性質(zhì)填料塔效率主要取決于填充填料流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能。壓降、液泛氣速、持液量及氣液分布對(duì)填料塔的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)的確定至關(guān)重要。

29、 （1）壓降表面摩擦阻力+形體阻力，前者是氣體在空隙中流動(dòng)時(shí)在填料表面和氣液界面上產(chǎn)生的粘性應(yīng)力，后者是由于氣體流道的突然增大或縮小，方向的改變等造成的動(dòng)能損失。影響因素：填料特性(幾何形狀、比表面積、e等)，流體物性(m、s等)以及操作條件(氣液流量、T 等)。難以進(jìn)行準(zhǔn)確的理論計(jì)算，迄今仍然只能由各種經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式或關(guān)聯(lián)圖進(jìn)行估算。（2）泛點(diǎn)在逆流操作的填料塔內(nèi)，壓降突然直線(xiàn)上升，表明塔內(nèi)已發(fā)生液泛現(xiàn)象的過(guò)程轉(zhuǎn)折點(diǎn)，或在不影響精餾效率前提下的最大操作負(fù)荷,是填料塔的操作極限泛點(diǎn)氣速：開(kāi)始發(fā)生液泛時(shí)的氣速，泛點(diǎn)的直接表達(dá)參數(shù)。l為防止液泛發(fā)生，最大操作氣速應(yīng) 95%泛點(diǎn)氣速，設(shè)計(jì)點(diǎn)的氣速通常取泛點(diǎn)氣速的50%80%。故正確估算泛點(diǎn)氣速對(duì)填料塔的設(shè)計(jì)和操作都十分重要。l填料的種類(lèi)，物系的物性以及氣、液相負(fù)荷等因素對(duì)泛點(diǎn)都有一定的影響。泛點(diǎn)氣速的估算式通常仍是借助于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得的各種經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式或關(guān)聯(lián)圖。l對(duì)于散裝填料，目前廣泛采用?？颂?Eckert)壓降和氣速通用關(guān)聯(lián)圖中的泛點(diǎn)曲線(xiàn)。l規(guī)整填料有類(lèi)似的泛點(diǎn)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)圖，可參考有關(guān)文獻(xiàn)。 （3）持液量l填料的持液量：操作時(shí)單位體積填料在表面和空隙中所積存的液體體積量。由靜持液量和動(dòng)持液量?jī)刹糠纸M成。l動(dòng)持液量：停止氣液兩相進(jìn)料后從填料中排放出來(lái)的液體。與填料特性，物性及氣液兩相流量有關(guān)。l靜持液量：液體排放