1、,2,1.基本特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力降小，傳質(zhì)效率高，便于采用耐腐蝕材料制造等。 對(duì)于熱敏性及容易發(fā)泡、易結(jié)垢的物料，更顯出其優(yōu)越性。,2.科技前沿: (1)開發(fā)多種形式、規(guī)格和材質(zhì)的高效， 低壓降，大流量的填料。 (2) 與不同填料相匹配的塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)。 (3) 填料層中液體的流動(dòng)及分布規(guī)律。 (4) 蒸餾過程的模擬。,填料塔,3,1.填 料,填料塔的核心內(nèi)件，提供氣-液兩相接觸的傳質(zhì)和換熱表面，與塔的其 它內(nèi)件共同決定塔的性能。,1)散裝填料安裝時(shí)以亂堆為主，也可以整砌。具有一定外形結(jié)構(gòu)的顆粒體， 又稱顆粒填料。,4,5,拉西環(huán),a采用亂堆方式填充。特點(diǎn)：填料間易產(chǎn)生架橋，相鄰填料外表面間形成

2、線接觸，填料層內(nèi)形成積液、液體的偏流、溝流、股流，阻力較大，通量較小。,環(huán)、十字環(huán)及內(nèi)螺旋填料,b采用亂堆和整堆方式填充。特點(diǎn)：表面積增加，分離效率有所提高，但總體而言，其傳質(zhì)效率并沒有顯著提高。,6,c開孔環(huán)形填料,特點(diǎn)：既充分利用了環(huán)形填料的表面又增加了許多窗孔，大大改善了氣液兩相物料通過填料層時(shí)的流動(dòng)狀況，增 加氣體通量，減少氣相的阻力，增加填料層的濕潤表面，提高了填料層的傳質(zhì)效率。,金屬鮑爾環(huán)的結(jié)構(gòu),階梯環(huán)的結(jié)構(gòu)（金屬）,類似于鮑爾環(huán)，但高度減小一半，一端擴(kuò)為喇叭形翻邊，增加填料環(huán)的強(qiáng)度，且使填料在堆積時(shí)相互接觸由線接觸為主變成為以點(diǎn)接觸為主，增加填料顆粒的空隙，減少氣體通過填料層阻力

3、，改善液體的分布，促進(jìn)液膜的更新，提高傳質(zhì)效率。,7,d鞍形填料,結(jié)構(gòu)類似馬鞍形。特點(diǎn)：弧形的液體通道，空隙率較環(huán)形填料連續(xù)，氣體向上主要沿弧形通道流動(dòng)，改善氣-液流動(dòng)狀況。 流體通量大、壓降低、滯留量小，利于液體在填料表面分布及更新，從而提高傳質(zhì)性能。,弧鞍形填料,矩鞍形填料,金屬環(huán)矩鞍填料,8,2）規(guī)整填料,散裝填料填料亂堆在塔內(nèi)，氣液兩相的流動(dòng)路線是隨機(jī)，裝填時(shí)各處不均，易產(chǎn)生溝流等不良分布，降低塔的效率。,規(guī)整填料填料在塔內(nèi)按均勻的幾何圖形規(guī)則、整齊地堆砌，人為地規(guī)定填料層中氣、液的流路，改善溝流和壁流的現(xiàn)象，大大降低壓降，提高傳熱、傳質(zhì)的效果。種類主要有絲網(wǎng)波紋填料及板波紋填料。,絲

4、網(wǎng)波紋填料,因上下兩盤填料的板片方向交錯(cuò)90，故每通過一層填料后，氣液兩相進(jìn)行一次再分布，有時(shí)還在波紋填料片上按一定的規(guī)則開孔（孔徑5mm，孔間距約為10mm），這樣相鄰絲網(wǎng)片間氣、液分布更加均勻，幾乎無放大效應(yīng)。,小塔徑填料整盤裝填，1.5米以上大塔或無法蘭連接的不可拆塔體 用分塊形式從人孔吊入塔內(nèi)再拼裝。,9,金屬板波紋填料,金屬、塑料及陶瓷板波紋填料三大類。 保留了金屬絲網(wǎng)波紋填料幾何規(guī)則的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同，不同的是用表面具有溝紋及小孔的金屬板波紋片代替金屬網(wǎng)波紋片，即每個(gè)填料盤由若干金屬板波紋片相互疊合而成。相鄰兩波紋片間形成通道且波紋流道成90交錯(cuò)，上、下兩盤填料中波紋片的疊合方向旋轉(zhuǎn)9

5、0。 金屬板波紋填料保留了金屬絲網(wǎng)波紋填料壓降低、通量高、持液量小，氣液分布均勻，幾乎無放大效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，傳質(zhì)效率也比較高。,3）填料的選用,依據(jù)主要是效率、通量和壓降。它們決定塔能力的大小及操作費(fèi)用。 實(shí)際應(yīng)用中一般選用具有中等比表面積（單位體積填料中填料的表 積, m2/m3）的填料比較經(jīng)濟(jì)。還應(yīng)考慮系統(tǒng)的腐蝕性、成膜性和是否含有固體顆粒等因素來選擇不同材料，不同種類的填料。 比表面積較小的填料空隙率大，用于流體高通量，大液量及物料較臟的場(chǎng)合。,2.填料塔內(nèi)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),1）填料的支承裝置,安裝在填料層的底部。防止填料穿過支承裝置而落下；支承操作時(shí)填料層的重量；保證足夠的開孔率，使氣液 兩相

6、能自由通過。具備足夠強(qiáng)度及剛度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，耐腐蝕。,整體式應(yīng)用于小直徑塔,分塊式應(yīng)用于大直徑塔,柵板支承,11,波紋式支撐裝置,駝峰式支撐裝置,孔管式填料支承裝置,高通量低壓降；為氣體及液體提供了不同的通道，避免了柵板式支承中氣液從同一孔槽中逆流通過；避免了液體在板上的積聚，利于液體的均勻再分配。,12,2）填料塔的液體分布器,作用液相加料及回流液均勻地分布到填料的表面上，形成液體的初始分布。 設(shè)計(jì)液體分布點(diǎn)密度，分布點(diǎn)布液方式，布液的均勻性等因素。包括分布器結(jié)構(gòu)形式、幾何尺寸確定、液位高度或壓頭大小、阻力等。,液體分布點(diǎn)密度 1）散堆填料 D400mm時(shí)，每 30cm2的塔截面設(shè)一

7、個(gè)噴淋點(diǎn)； D750mm時(shí)，每 60cm2的塔截面設(shè)一個(gè)噴淋點(diǎn)； D1200mm時(shí)，每240cm2的塔截面設(shè)一個(gè)噴淋點(diǎn)；,2）規(guī)整填料：對(duì)液體分布均勻要求高，按每2050cm2塔截面設(shè)置一個(gè)噴淋點(diǎn)。位置高于填料層表面150300mm。,13,重力型排管式液體分布器,14,壓力型管式分布器,槽式孔流分布器,槽式溢流型液體分布器,15,噴灑式液體分布器,噴嘴噴出的液體呈錐形，為了達(dá)到均勻分布，錐底需有部分重疊，重疊率為3040%，噴嘴安裝于填料上方約300800mm處，噴射角度約120。霧沫夾帶較嚴(yán)重，需安裝除沫器，且壓頭損失大，要避免液體直接噴到塔壁上，產(chǎn)生過大的壁流。進(jìn)料中不能含有氣相及固相。

8、,16,小直徑塔用盤式孔流分布器,兩個(gè)分液槽安裝在矩形升氣管上，并將液體加入到盤上。,大直徑塔采用支承梁將分布器分為23個(gè)部分，設(shè)計(jì)時(shí)注意支承梁在載荷作用下每米的最大撓度應(yīng)小于1.5mm。,盤式溢流型分布器：將盤式孔流型分布器的布液孔改成溢流管。,沖擊型液體分布器,選用： 對(duì)金屬絲網(wǎng)填料及非金屬絲網(wǎng)填料，應(yīng)選用管式分布器； 對(duì)于比較臟的物料，應(yīng)優(yōu)先選用槽式分布器； 對(duì)于分批精餾的情況，應(yīng)選用高彈性分布器。,18,液體分布器的性能比較,19,3）液體收集再分布器,在各段填料之間加液體收集再分布器。其作用是消除“壁流”，避免 “干錐”；消除氣、液的徑向濃度差。,斜板式液體收集再分布器,升氣管液體收集再分布器,20,將沿塔壁流下的液體用再分配錐導(dǎo)出至塔的中心。圓錐小端直徑D10.70.8Di。分配錐安裝在填料層分段之間，以防氣體流動(dòng)面積減少、氣體擾動(dòng)、氣體死角，安裝困難。,21,4） 填料的壓緊和限位裝置,避免氣速較高或壓力波動(dòng)較大時(shí)，填料層松動(dòng)所引起的氣、液相的不良分布，及散裝填料的流化。,填料壓緊器（又稱填料壓板)用于陶瓷、石墨等脆性散裝填料。，自由放置于 填料層上部，靠自身重量壓緊填料。,填料層限位器(床層定位器)用于金屬、塑料制散裝填料及各種規(guī)整填料。填 料限位器需要固定在塔壁上