填料的一些常見的類型
2016-04-07 13:25:55??????點擊:
填料作用
1提供氣液接觸面積;
2強化氣體湍動,降低氣相傳質(zhì)阻力;
3更新液膜表面,降低液相傳質(zhì)阻力。
常用的幾種填料
1.拉西環(huán)(Rasching ring) :拉西環(huán)是工業(yè)上早使用的一種填料,為外徑與高度相等的圓環(huán),通常由陶瓷或金屬材料制成。拉西環(huán)結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸,填料層的均勻性差,因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現(xiàn)象,致使傳質(zhì)效率低。而且流動阻力大,操作范圍小。其改善方面有θ形、十字格形的拉西環(huán)。
2.鮑爾環(huán)(pall ring):鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁上開一層或兩層長方形窗口,窗孔的母材兩層交錯地彎向環(huán)中心對接。這種結(jié)構(gòu)使填料層內(nèi)氣、液分布性能大為改善,尤其是環(huán)的內(nèi)表面得到充分利用。與同樣尺寸的拉西環(huán)相比,鮑爾環(huán)的氣液通量可提高50%,而壓降僅為其一半,分離效果也得到提高。其改進為階梯形鮑爾環(huán),圓筒部分的一端制成喇叭口形狀。這樣填料間呈現(xiàn)點接觸,床層均勻且空隙率大,與鮑爾環(huán)相比氣體阻力減少25%,生產(chǎn)能力提高10%。
3.階梯環(huán):鮑爾環(huán)基礎上改造得出的。環(huán)壁上開有窗孔,其高度為直徑的一半。由于高徑比的減少,使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短,減少了阻力。喇叭口一邊,不僅增加機械強度,而且使填料之間為點接觸,有利于液膜的匯集與更新,提高了傳質(zhì)效率。目前所使用的環(huán)型填料中為優(yōu)良的一種。
4.弧鞍型(berl saddle) :表面全部敞口,不分內(nèi)外,液體在表面兩側(cè)均勻流動,表面利用率高,流動呈弧形,氣體阻力小。但兩面對稱有重疊現(xiàn)象,容易產(chǎn)生溝流。 強度差,易破碎。應用較少。
5.矩鞍型(intolox saddle):矩鞍形填料結(jié)構(gòu)不對稱,堆積時不重疊,均勻性更高。該填料氣流阻力小,處理能力大,性能雖不如鮑爾環(huán)好,但構(gòu)造簡單,是一種性能優(yōu)良的填料。
6.環(huán)矩鞍(Intalox):兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點。敞開的側(cè)壁有利于氣體和液體通過,減少了填料層內(nèi)滯液死區(qū)。填料層內(nèi)流體孔道增多,使氣液分布更加均勻,傳質(zhì)效率得以提高。一般采用金屬材質(zhì),機械強度高。
7.球型:球體為空心,氣體和液體從其內(nèi)部經(jīng)過。由于球體結(jié)構(gòu)的對稱性,填料裝填密度均勻,不易產(chǎn)生空穴和架橋,故氣液分散性能好。常采用塑料材質(zhì)。一般用于特定場合,工程上應用較少。
8.波紋填料:波紋填料是由許多層波紋薄片組成,各片高度相同但長短不等,搭配組合成圓盤狀,填料波紋與水平方向成45°傾角,相鄰兩片反向重疊使其波紋互相垂直。圓盤填料塊水平放入塔內(nèi),相鄰兩圓盤的波紋薄片方向互成90°角。波紋填料因波紋薄片的材料與形狀不同分成板波紋填料和網(wǎng)波紋填料。板波紋填料可由陶瓷、塑料、金屬、玻璃鋼等材料制成。填料的空隙率大,阻力小,流體通量大、效率高,而且制造方便、價格低,正向通用化、大型化方向發(fā)展。
9.脈沖填料:是由帶縮頸的中空棱柱形單體,按一定方式拼裝而成的一種規(guī)則填料。脈沖填料組裝后,會形成帶鎖頸的多孔棱形通道,其縱面流道交替收縮和擴大,氣液兩相通過時產(chǎn)生強烈的湍動,在縮頸處,氣速高,湍動劇烈,從而強化傳質(zhì),在擴大段,氣速減到小,實現(xiàn)兩相的分離。流道收縮、擴大的交替重復,實現(xiàn)了“脈沖”傳質(zhì)過程。特點是處理量大,壓降小。適用于真空精餾,大塔徑場合。
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