玻璃鋼填料塔
玻璃鋼填料塔由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進出口接管等部件組成。
填料是填料塔的核心,它提供了塔內氣液兩相的接觸面,填料與塔的結構決定了塔的性能。填料必須具備較大的比表面,有較高的空隙率、良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機械強度、密度小、價格低廉等。常用的填料有拉西環、鮑爾環、弧鞍形和矩鞍形填料,20世紀80年代后開發的新型填料如QH—1型扁環填料、八四內弧環、刺猬形填料、金屬板狀填料、規整板波紋填料、格柵填料等,為填料塔設計提供了基礎。
填料塔適用于快速和瞬間反應的吸收過程,多用于氣體的凈化。該塔結構簡單,易于用耐腐蝕材料制作,氣液接觸面積大,接觸時間長,氣量變化時塔的適應性強,塔阻力小,壓力損失為300~700Pa,與板式塔相比處理風量小,空塔氣速通常為0.5~1.2m/s,氣速過大會形成液泛,噴淋密度6~8m3/(m2,h)以保證填料潤濕,比控制在2~10L/m3。填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣,設計時應克服塔內氣液分布不均的問題。
填料塔的結構特點:
填料塔是以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。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板,以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經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,經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后,與液體呈逆流連續通過填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備,兩相組成沿塔高連續變化,在正常操作狀態下,氣相為連續相,液相為分散相。
當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,這種現象稱為壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質效率下降。因此,當填料層較高時,需要進行分段,中間設置再分布裝置。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液體收集器收集后,送到液體再分布器,經重新分布后噴淋到下層填料上。
填料塔具有生產能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等優點。
填料塔也有一些不足之處,如填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面,使傳質效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。
填料是填料塔中的傳質元件,它可以有不同的分類。填料的類型有兩大類:拉西環矩鞍填料;鮑爾環;鮑爾環是在拉西環的壁面上開一層或兩層長方形小窗。波紋填料有絲網形和孔板形兩大類。
對填料的基本要求有:傳質效率高,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濕。只有潤濕的表面才是氣液接觸表面。生產能力大,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。經久耐用具有良好的耐腐蝕性,較高的機械強度和必要的耐熱性。取材容易,價格便宜。
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