填料塔
| 產(chǎn)品型號： |
Φ1400 |
| 品 牌： |
棗強(qiáng)康泰 |
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| 所 在 地： |
河北衡水 |
| 更新日期： |
2025-11-12 |
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。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時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。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，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。
填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時不能有效地潤濕填料表面，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；對側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。
填料塔的發(fā)展史中*主要的是填料的發(fā)展史。早期以碎石為填料，碎石比表面積小，空隙率低，堆積密度大，造成塔體很重，逐漸暴露出其缺點。自二十世紀(jì)初至廿世紀(jì)中葉，曾興起了對填料開發(fā)、研制的熱潮。在這時期，先后出現(xiàn)了拉西環(huán)、Stedman金屬紗網(wǎng)規(guī)則填料、弧鞍形填料、鮑爾環(huán)及矩鞍形填料等。這些新型填料的出現(xiàn)，使填料塔的操作性能得到顯著改進(jìn)。
填料塔操作時存在著氣、液相在塔橫截面上分布不均勻的問題，即氣、液產(chǎn)生偏流，其結(jié)果必減少氣、液接觸機(jī)會，影響傳質(zhì)效果。液體的偏流稱為“溝流”（channeling）。產(chǎn)生溝流的原因可從兩方面考慮，一方面因操作時液體并不能全部潤濕填料表面，于是，液體只沿潤濕表面流下，形成溝流。另一方面是因為每個填料與相鄰填料都有若干個接觸點，該填料自某些接觸點得到液體，又從某些接觸點流走液體。液體來去之間總優(yōu)先走近路。可見，即使填料表面全部潤濕，仍存在液流不均勻問題。另一影響液流分布均勻性的現(xiàn)象是液體有朝塔壁匯集的趨向，即存在“塔壁效應(yīng)”。液體自一個填料流至下一個填料的過程中，有向四周流開的可能。雖對一個填料來看，液體流向有傾向性，但對填料層整體來說，若不受其它因素影響，液流方向可認(rèn)為是隨機(jī)的。但在緊靠塔壁處情況則不同。液體通過填料與塔壁的接觸點流至塔壁后，即順?biāo)诹飨拢旧喜辉俜祷靥盍蠈又小Ｓ谑牵谔盍咸幰后w往塔壁流動，便導(dǎo)致填料層中液體向塔壁流動。液體流過一段填料層后，填料層中心部位液流量明顯減小，甚至出現(xiàn)干填料區(qū)。而氣體流過填料層時，本來就有優(yōu)先流過空隙大、阻力小的區(qū)域的趨勢，液流分布不勻則更加劇這種趨勢。實踐說明，隨著填料塔塔徑的增大，塔內(nèi)氣液分布不勻現(xiàn)象更趨嚴(yán)重。這稱為填料塔的“放大效應(yīng)”，或稱“放大問題”。長久以來，填料塔“放大問題”一直是限制填料塔向大型化方向發(fā)展的障礙。解決填料塔“放大效應(yīng)”的常見措施有：改進(jìn)塔頂液體原始噴淋的均勻性，多設(shè)噴淋點，在填料層中設(shè)置液體再分布器及控制塔徑與填料尺寸的比值等。此外，人們對于填料形狀對減小溝流的作用已給予了足夠的重視。新型高效填料的采用使氣液分布情況得到改善。由于采用多種有效措施，目前填料塔的放大問題已得到一定程度的解決。塔徑超過10m的填料塔當(dāng)前已并不鮮見……
