填料塔的结构及其工作原理
填料塔得结构及其工作原理
填料塔得作用就是起到吸收作用,就是化工、石油化工与炼油生产中最重要得设备之一。
以下讲一下填料塔得结构特点:
填料塔就是以塔内得填料作为气液两相间接触构件得传质设备。填料塔得塔身就是一直立式圆筒,底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌得方式放置在支承板上。填料得上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层得空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。
当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中得趋势，使得塔壁附近得液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器与液体再分布器两部分,上层填料流下得液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高，压降小,持液量小,操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合得物料;对侧线进料与出料等复杂精馏不太适合等。
填料得分类
填料得种类很多,根据装填方式得不同,可分为散装填料与规整填料。
１.散装填料
散装填料就是一个个具有一定几何形状与尺寸得颗粒体,一般以随机得方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型得散装填料:
拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料
(1)拉西环填料于１９14年由拉西(F、 Rａshching)发明,为外径与高度相等得圆环。拉西环填料得气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。
(2)鲍尔环填料就是对拉西环得改进,在拉西环得侧壁上开出两排长方形得窗孔,被切开得环壁得一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸得舌叶，诸舌叶得侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面得利用率,气流阻力小,液体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环得气体通量可增加５0%以上,传质效率提高３0%左右。鲍尔环就是一种应用较广得填料。
(３)阶梯环填料就是对鲍尔环得改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁得平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层得阻力。锥形翻边不仅增加了填料得机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间得空隙,同时成为液体沿填料表面流动得汇集分散点,可以促进液膜得表面更新,有利于传质效率得提高。阶梯环得综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用得环形填料中最为优良得一种。
(４）弧鞍填料属鞍形填料得一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成。弧鞍填料得特点就是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧形,流动阻力小。其缺点就是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低。弧鞍填料强度较差,容破碎,工业生产中应用不多。
(5）矩鞍填料将弧鞍填料两端得弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环。目前，国内绝大多数应用瓷拉西环得场合,均已被瓷矩鞍填料所取代。
(6)金属环矩鞍填料环矩鞍填料(国外称为Inｔalｏx)就是兼顾环形与鞍形结构特点而设计出得一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填料将环形填料与鞍形填料两者得优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环与阶梯环,在散装填料中应用较多。
(7)球形填料一般采用塑料注塑而成,其结构有多种。球形填料得特点就是球体为空心,可以允许气体、液体从其内部通过。由于球体结构得对称性,填料装填密度均匀,不易产生空穴与架桥，所以气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定得场合,工程上应用较少。
除上述几种较典型得散装填料外,近年来不断有构型独特得新型填料开发出来,如共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料等。工业上常用得散装填料得特性数据可查有关手册。
2．规整填料
规整填料就是按一定得几何构形排列,整齐堆砌得填料。规整填料种类很多,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。
(1)格栅填料就是以条状单元体经一定规则组合而成得,具有多种结构形式。工业上应用最早得格栅填料为木格栅填料。目前应用较为普遍得有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等,其中以格里奇格栅填料最具代表性。
格栅填料得比表面积较低,主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。
(２)波纹填料目前工业上应用得规整填料绝大部分为波纹填料,它就是由许多波纹薄板组成得圆盘状填料,波纹与塔轴得倾角有３0°与4５°两种，组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔内,相邻得两盘填料间交错90°排列。
波纹填料按结构可分为网波纹填料与板波纹填料两大类,其材质又有金属、塑料与陶瓷等之分。
金属丝网波纹填料就是网波纹填料得主要形式,它就是由金属丝网制成得。金属丝网波纹填料得压降低,分离效率很高,特别适用于精密精馏及真空精馏装置,为难分离物系、热敏性物系得精馏提供了有效得手段。尽管其造价高,但因其性能优良仍得到了广泛得应用。
金属板波纹填料就是板波纹填料得一种主要形式。该填料得波纹板片上冲压有许多f５mm左右得小孔,可起到粗分配板片上得液体、加强横向混合得作用。波纹板片上轧成细小沟纹,可起到细分配板片上得液体、增强表面润湿性能得作用。金属孔板波纹填料强度高,耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大得场合。
金属压延孔板波纹填料就是另一种有代表性得板波纹填料。它与金属孔板波纹填料得主要区别在于板片表面不就是冲压孔,而就是刺孔,用辗轧方式在板片上辗出很密得孔径为0、4~０.5mm小刺孔。其分离能力类似于网波纹填料,但抗堵能力比网波纹填料强,并且价格便宜,应用较为广泛。
波纹填料得优点就是结构紧凑，阻力小,传质效率高,处理能力大，比表面积大(常用得有125、1５0、25０、350、500、700等几种)。波纹填料得缺点就是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物得物料，且装卸、清理困难,造价高。
（3)脉冲填料就是由带缩颈得中空棱柱形个体，按一定方式拼装而成得一种规整填料。脉冲填料组装后,会形成带缩颈得多孔棱形通道，其纵面流道交替收
缩与扩大,气液两相通过时产生强烈得湍动。在缩颈段,气速最高，湍动剧烈，从
而强化传质。在扩大段,气速减到最小,实现两相得分离。流道收缩、扩大得交替重复,实现了“脉冲”传质过程。
脉冲填料得特点就是处理量大,压降小,就是真空精馏得理想填料。因其优良得液
体分布性能使放大效应减少,故特别适用于大塔径得场合。
常用容器设备得形式
WZＩ型外加热式真空蒸发器
WＺI型外循环式真空蒸发器,就是一种在真空系统下操作得自然循环型蒸发器。
WZI型有一效、二效、三效系列规格,另有Q型为强制外循环蒸发器。本品可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业得水或有机溶媒溶液得蒸发浓缩。特别适用于热敏性物料,(例如中药生产得水、醇提取液、抗生素发酵液、牛奶、果汁等),在真空条件下进行低温连续浓缩,可确保产品质量。
序号项目单位
ＷZI-200
０型
WZI-1500
型
WＺI-1000
型
WZI-７
50型
ＷZI-50
０型
WZI-２
50型
１蒸发量kｇH2Ｏ
/h
0-1７00 -800
500-６
00
25０-３
00
2 罐内真
空度
pａ-90０00 -90００0 －900０0
-9００
00
-9０000
-9００
00
3 加热面
积
m３22 17、６１1 8 5、4 3、0
4 蒸汽压
力
Ｍpa(表
压)
0、0５-０、
２
0、0５-0、
2
0、０５-
０、２
0、05－
0、2
0、05－
0、2
0、０
5-0、2
5 耗汽量 k ｇ/h 0-1700 -８00
５50-600 300－３
5０
６ 冷却水压力 Mpa(表压) 0、2５－０、3 0、25-０、3 ０、25-0、３ ０、25-0、３ 0、2５-０、3 ０、25-0、3 ７ 加热器直径
ｍm Φ６０0 Φ５00 Φ400 Φ40０ Φ３00 Φ20０ 8 蒸发罐直径
mm Φ1400 Φ1200 Φ10０0 Φ９50 Φ8００ Φ500 9 捕液器直径
mm Φ６50 Φ550 Φ500 Φ４00 Φ400 Φ300 10 加热器直径
kg ９８ 00 １88 1１ 蒸发罐直径
ｋｇ 11 32０ 1７5 １2 捕液器直径
kg / １１6 106 85 85 63 13 冷凝器直径
ｍm / ／ / Φ５５0 Φ400 Φ3０0 １4 冷凝器直径 kg ／ / / 112０ 885 450 JH 系列酒精回收塔
酒精回收塔由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组
成,可用于制药、食品、化工等行业得稀酒精回收,本设备与物料部分均采用0Cr18Ｎi9不锈钢制造,具有良好得耐腐蚀性能,经久耐用。
标准要求 JH200
JH300 JH400 JH500 JH600 JH800 塔容积(L) 640
1220 1450 2300 2500 3200 塔身高度(mm)
8000 10000 12000 15000 15000 15000 高位罐容300
400 650 800 1000 1500
积(L)
冷凝面积
(m2)
5 9 11 18 25 45
冷却面积
(m2)
1 1、5 2、
2 4 6 8
换热面积
(m2)
3、0 6 6、5 10 15 26
回收能力
(kg/h)
45-50 90-100 150-160 280-300 420-440 600-620 设备重量
(kg)
1100 1900 2300 3800 4500 6800
外形尺寸(长×宽×高)(mm) 2300×700
×9300
2600×800
×12500
2500×100
×15000
3000×120
×18000
3500×140
×18000
4200×180
×18000
回收浓度(%) >90
填料形式陶瓷波纹或不锈钢波纹填料
容器类别
真空耙式干燥机
具有结构简单,操作方便，使用周期长,性能稳定可靠,蒸汽耗量小,适用性能强,产品质量好,特别适用于不耐高温、易燃、调温下易氧化得膏状物料得干燥,该机经用户长期使用证明就是一良好得干燥设备。原理:被干燥物料从壳体上方正中间加入,在不断正反转动得耙齿得搅拌下，物料轴向来回走动，与壳体内壁接触得表面不断更新,受到蒸汽得间接加热,耙齿得均匀搅拌,粉碎棒得粉碎，使物料表面水分更有利得排出,气化得水分经干式除尘器、湿式除尘器、冷凝器,从真空泵出口处放空。结构：真空耙式干燥机得主要部件
1、壳体２、耙齿 3、出料装置 4、加料装置５、粉碎棒?６、密封装
置７、搅拌轴 8、传动装置
适用物料:
泥浆状、高糊状 10０目以下物料；各种颜料、泥头状物料、滤并、离心
机滤饼、纯碱洗涤剂、碱石淀粉、染料、颜料、粘土灰、粘土、水泥等。
适当条件下应用：
１00目以下物料、溶液、合成纤维、结晶、真空液、乳浊液、甘薯片、矿砂、悬浮液等。
型号与技术特性
切片机干燥机
一、工作原理
转鼓切片机就是一个冷却结晶过程,料盘中熔融料与冷却得转鼓接触,在转鼓表面形成料膜,通过料膜与股壁间得换热,使料膜冷却、结晶,结晶得料膜被刮刀刮下,成为片状产品。
转鼓干燥就是通过转动得转鼓,以传热得方式，将附在转鼓外壁得物料或带状物料进行加热干燥得一种连续操作得过程。
二、设备特点
１、性能达到年代国外设备水平;
2、设有侧刮刀，避免转鼓侧端积料;?
3、设备结构紧凑,占地面积小;?４、半管夹套式料盘,安全可靠;
5、雾化冷却,冷却效果好;?
6、无级变速,转鼓转速可调;
7、转鼓精度高;
8、适应范围广,操作简便、灵活；
9、采用多组刮刀,调节灵活;
１0多功能,既可结片又可干燥。?三、应用范围?１、结片 ;
2、干燥。
四、设备规格及主要参数
发酵罐系列
标准得发酵罐罐型设计为,这种罐型当公称容积在６M3以下时罐采用夹套式。发酵气得冷却或加热,均由夹套来完成。公称容积为６M３以上时，发酵气得冷却由立式排管来担负,在罐内排管得连接方面我们作了改进。这主要避免在罐体上多开孔,开成死角。这种连续方式在实际使用中得到满意得效果。
发酵设备罐型可分为两大类:一类就是嫌气发酵得锥型(如酒精发酵),另一类就是为气发酵得罐型（如标准式、伍式、自吸式等)。这类设备尤以标准式罐型使用最为普遍。我厂设计得发酵罐系列图纸资料属于标准式罐型。在设计各种规格得发酵设备时,做到设计结构严密,有足够得强度与使用寿命,力求设备内部附件少,表面光滑,注意到要有良好得气枣汽接触与汽刺固混与性能,使物质传递，气体交换有效地进行。有足够得热交换面积,以保证发酵能在最适宜得温度下进行。重视设备得密封性能以保证灭菌操作。
公称容积（Ｍ３) 筒体直径(D
ｇｍｍ)
筒体高度
H(ｍm)
换热面
积 M2
搅拌轴转速
r、p、m
搅拌轴功率 KＷ
1 6０-260 17-22
8 166－２60 ２２-3０
2 180-２６0 ３０-３７
3 150－2５0 45-55
４150-250 55-7５
5 １50-250 55-90
6 1５0-2５0 ６０-１15 ７5 32 -２50 9０-１45 1 14 15０-25０120-125
0 1６5 １50-２５0 165-２７5 2 ２２0 140-240 ２15－360
规格Ｌ内锅直径
φmm
夹套直径
φmm
电动机功率
ｋw
减速机型号
搅拌转速 r、
p、m
３0 4０0 500 ０、6-1、１M2 ６0-８0 50 5０0 ６０００、6-１、1 M3 ６0-80 10０550 650 1、1-1、5 M4 60-80 150 ６０0 ７00 2、２Ｍ６60-80 20０650 750 2、2 M６６０-80 300 800 ９00 2、2 M6 6０-80 500 90０1000 2、2 M6 60-８0 ８M8 ６0-８0 1 ４Ｍ８60-80
0 4 M８60－80
２ 4 M８60－８０
２5 、５BLB 7、5－４
-１3
９0
3 7、5 BLＢ 7、5-4
－13
９0
35 、５ＢLB 7、
5-4-13
90
４7、5 ＢLB ７、５
-4-１3
６3
5 7、5 BLB７、
5-4-13
６3
6 1５BLＢ１5-5
－13
１０0
０0 15 BLB15-5-１3 １０0
32 3７ＢＬB ４5０
-11-45
5０-１００
蒸汽加热导热油循环加热反应锅
导热油循环加热适用于50０L以上得反应锅及树脂设备。
订购以上设备时应讲明最高工作压力,最高工作温度,工作介质。
凉水塔分类及工作原理／凉水塔防腐
1、开式冷却塔得冷却原理就就是,通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维得填料上,通过水与空气得接触,达到换热,再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后得热气流带出,从而达到冷却。
此种冷却方式，首期得投入比较得少,但就是运营成本较高(水耗、电耗)。
2、闭式冷却塔得冷却原理就是，简单来说就是两个循环：一个内循环、一个
外循环。没有填料,主核心部分为紫铜管表冷器。
①内循环:与对象设备对接，构成一个封闭式得循环系统(循环介质为软水)。为对象设备进行冷却,将对象设备中得热量带出到冷却机组。
②外循环：在冷却塔中，为冷却塔本身进行降温。不与内循环水相接触,只就是通过冷却塔内得紫铜管表冷器进行换热散热。在此种冷却方式下,通过自动控制,根据水温设置电机得运行。
两个循环,在春夏两季环境温度高得情况下,需要两个循环同时运行。秋冬两季环境温度不高，大部分情况下只需一个内循环。
凉水塔最显著得特点就是:不需电力,风机自动旋转,节电100%,节水８０%。
填料式冷却塔就是将需要降温得循环冷却水均匀分布到填料上,通过电机驱动安装在塔顶得轴流风机将周围环境得冷空气抽吸进塔内，冷空气与热水在填料表面进行传质传热,达到降低水温得目得。这种冷却塔,水与空气得接触面积小,填料对空气阻力大、噪音大,能耗相对较大,故障率高,检修量大,维修费用高,使用寿命短,对水质要求高，冷却效果不理想。
凉水塔就是节能降耗得新产品,就是循环水制冷行业得一次新得技术革命。它采用本公司发明得专利－－水喷射驱动风机旋转雾化装置代替填料冷却塔内得填料、布水装置与塔顶得电机、风机等。以循环水系统中存在得水流压力为动力，利用水喷射雾化装置得反推力带动风机自动旋转，因此不需电力，节电１0０%,并节省了控制电动风机所需得电缆、配电柜、控制柜等得费用。
凉水塔与填料式冷却塔相比较还具有以下不可比拟得优点:
1、飘水率小：喷雾装置均匀分布在塔内,出风口面积大于传统机力塔出风口一倍左右,因此出风速度小。同时塔顶安装有性能优良得收水装置,最大限度地减少了飘水量,免去了大量得补水，比填料冷却塔节水80％以上。节水得同时杜绝了北方用户冬季因漂水产生得冷却塔周边环境结冰而带来得安全隐患。
２、降温效果好：塔内热水在雾状条件下与进风交换热量,由于塔内风阻很小,加上合理得风筒与风叶设计，使气水比提高,塔内风场合理、蒸汽分压低、壁流少等原因,使本塔得降温效果良好。
３、温降稳定:由于本塔采用喷射原理进行冷却，不存在填料堵塞与风机损坏得情况,先进得水悬浮轴承技术保证了水喷射驱动风机自动旋转雾化装置转动灵活可靠，保证了本塔长期运行稳定。
4、对水质无特殊要求,适用性强:由于采用本公司专利技术设计,雾化喷嘴直径
为Φ１０以上,不易堵塞，喷嘴水流速度大,难以结垢,对于水质无特殊要求。又无填料存在,不易结垢，减少堵塞得可能。
5、静音设计、噪音低:无电机、减速机等转动机械设备，消除了电动风机得扰人噪声，因而特别适用于宾馆、饭店、医院、学校及邻近居民区得企事业单位。
6、操作简单:只要循环水系统水泵工作,本产品就处于工作状态。
7、使用安全、易维护:因本产品无电动风机，杜绝了运行中电气火灾得发生;对有易燃、易爆等特殊要求得场所使用更安全;结构简单使维护方便，运行成本低,不会发生因风机故障造成得停机停产事故。
8:、用途广泛、组合灵活:本产品有多种组合单元,可根据场地灵活组合。本项技术还可适用于冷却池得建造，钢混结构冷却塔得改造。
9、塔体温重轻:减轻了对基础得设计要求与安装费用。
10、塔得冷却水量可以调节:对于给定型号得冷却塔,具有工作水压改变(即流量改变)进出水温差大体不变得特性,因此可以用增大供水压力得办法来提高塔得冷却水量(在喷雾装置得允许范围内）,同时还可以用改变喷嘴孔径得办法来调节塔得水量与温降。
11、无堵塞、无维修、运行稳定可靠。彻底消除了填料塔因循环水中得杂质堵塞填料与填料老化、变形、脆裂、布水喷头堵塞及冲落、填料脆片堵塞管道、泵与换热器等一系列影响塔与工艺系统设备性能得现象。彻底消除了频繁清洗、更换填料与布水喷头得麻烦
玻璃钢填料塔得工作原理与内部结构
河北华强生产玻璃钢填料塔得生产,有着成熟得机械设备,与多年得生产经验，以下就是为您介绍详细得工作原理与内部结构。?这就是一些玻璃钢填料得结构与使用得步骤原理：
玻璃钢填料塔得塔体一般为一圆形简体,筒内分层装有一定高度得填料。?液体从塔顶部进入塔体,通过分布器均匀喷洒于塔截面得填料上。在填料层内，液体沿填料表面呈膜状流下。?各层填料之间设有液体再分布器,将液体重新均匀分布于塔截面上得填料层,再进人下层填料。?气体从塔底部进入,通过填料缝隙中自由空间，从塔上部排出。气体与液体在填料表面达到充分得接触。
玻璃钢得分层与张力解析
玻璃钢分层工艺
分层就是一种高级工艺说。分层固化得工艺方法就是这样进行得。在内衬上先成型一定厚度得玻璃钢壳体,使其固化,冷至室温经表面打磨再缠绕第二次。这样依此类推,直至缠到满足强度设计要求得层数为止。
厚壁容器得强度低于薄壁容器,这一事实已从理论上得到了证实。随着容器容积得增加,压力得提高,壁厚也随之增加。造成玻璃钢厚壁容器与薄壁容器得强度差异。除力学分析得原因外,从玻璃钢容器制造角度瞧还有以下几点:?随着容器壁厚增加、缠绕层数增多，要求纤维得缠绕张力愈来愈小,使整个容器中纤维得初张力偏低，这将影响容器得变形能力与强度。
由于容器就是分几次固化得,所以纤维在容器中得位置能及时得到固定,不致使纤维发生皱褶与松散,使树脂不致在层间流失,从而提高了容器内外质量得均匀性。在内压作用下,她们有同一得变形，承受相同得应力,而又无层与层之间得约束,彼此能自由滑移。这样就充分发挥了薄壁容器在强度方面得优越性。为有效地发挥厚壁容器中得纤维强度,分层固化就是一个有效得技术途径。分层固化得容器，好象把一个厚壁容器变成几个紧紧套在一起得薄壁容器组合体。?铝板点焊机，随着容器厚度增加,内外质量不均匀性增大;
玻璃钢得张力设计
这就是因为后缠上得一层纤维由于张力作用会使先缠上得纤维层连同内衬一起发生压缩变形,使内层纤维变松。严重者可使内层纤维产生皱褶、内衬鼓泡、变形等屈服状态。这样将大大降低容器强度与疲劳性能。来用逐层递减得张力制度后,虽然后缠上得纤维对先缠上得纤维仍有削减作用,但因本身得张力较小,就与先一层被削减后得张力相同，这样就可保证所有缠绕层自内至外都具有相同得变形与初张力。容器充压时,纤维能同时受力,使得容器强度得到提高。使纤维强度能更好发挥,纤维缠绕制品获得高强度得重要前提就是使每束纤维受到均匀得张力,即容器受内压时,所有纤维同时受力。假若纤维有松有紧，则充压时不能使所有纤维同时受力,这将影响纤维强度得发挥。张力大小也直接影响制品得胶含量、比重与孔隙率。张力制度不合理还会使纤维发生皱褶、使内衬产生屈服等,将严重影响容器得强度与疲劳性能。假若采用不变得张力制度,将会使容器上得纤维呈现内松外紧状态，使内外纤维得初应力有很大差异，容器充压时纤维不能同时均匀受力。缠绕张力应该逐层递减。会产生很好得效果。
填料塔得结构及其工作原理
填料塔得作用就是起到吸收作用,就是化工、石油化工与炼油生产中最重要
得设备之一。
以下讲一下填料塔得结构特点:
填料塔就是以塔内得填料作为气液两相间接触构件得传质设备。填料塔得塔身就是一直立式圆筒,底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌得方式放置在支承板上。填料得上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层得空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中得趋势，使得塔壁附近得液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降。因此,当填料层较高时，需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器与液体再分布器两部分,上层填料流下得液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小，持液量小,操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合得物料;对侧线进料与出料等复杂精馏不太适合等。
填料得分类
填料得种类很多,根据装填方式得不同,可分为散装填料与规整填料。
１.散装填料
散装填料就是一个个具有一定几何形状与尺寸得颗粒体,一般以随机得方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型得散装填料:
拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料
(1)拉西环填料于1914年由拉西(F、 Rashｃhing)发明,为外径与高度相等得圆环。拉西环填料得气液分布较差，传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。
(2)鲍尔环填料就是对拉西环得改进,在拉西环得侧壁上开出两排长方形得窗孔，被切开得环壁得一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸得舌叶,诸
舌叶得侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面得利用率,气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环得气体通量可增加50％以上,传质效率提高3０%左右。鲍尔环就是一种应用较广得填料。
(3）阶梯环填料就是对鲍尔环得改进，与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁得平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层得阻力。锥形翻边不仅增加了填料得机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间得空隙，同时成为液体沿填料表面流动得汇集分散点,可以促进液膜得表面更新,有利于传质效率得提高。阶梯环得综合性能优于鲍尔环,成为目前所使用得环形填料中最为优良得一种。
(４)弧鞍填料属鞍形填料得一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成。弧鞍填料得特点就是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧形，流动阻力小。其缺点就是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低。弧鞍填料强度较差,容破碎,工业生产中应用不多。 (5)矩鞍填料将弧鞍填料两端得弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环。目前，国内绝大多数应用瓷拉西环得场合,均已被瓷矩鞍填料所取代。
(6)金属环矩鞍填料环矩鞍填料(国外称为Iｎtalｏx)就是兼顾环形与鞍形结构特点而设计出得一种新型填料，该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填料将环形填料与鞍形填料两者得优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环与阶梯环,在散装填料中应用较多。
(7）球形填料一般采用塑料注塑而成,其结构有多种。球形填料得特点就是球体为空心,可以允许气体、液体从其内部通过。由于球体结构得对称性，填料装填密度均匀，不易产生空穴与架桥，所以气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定得场合，工程上应用较少。
除上述几种较典型得散装填料外，近年来不断有构型独特得新型填料开发出来,如共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料等。工业上常用得散装填料得特性数据可查有关手册。
2．规整填料
规整填料就是按一定得几何构形排列,整齐堆砌得填料。规整填料种类很多,
根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。
（1)格栅填料就是以条状单元体经一定规则组合而成得,具有多种结构形式。工业上应用最早得格栅填料为木格栅填料。目前应用较为普遍得有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等，其中以格里奇格栅填料最具代表性。
格栅填料得比表面积较低,主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。
(２)波纹填料目前工业上应用得规整填料绝大部分为波纹填料,它就是由许多波纹薄板组成得圆盘状填料,波纹与塔轴得倾角有30°与４5°两种,组装时相邻两波纹板反向靠叠。各盘填料垂直装于塔内,相邻得两盘填料间交错90°排列。
波纹填料按结构可分为网波纹填料与板波纹填料两大类,其材质又有金属、塑料与陶瓷等之分。
金属丝网波纹填料就是网波纹填料得主要形式,它就是由金属丝网制成得。金属丝网波纹填料得压降低,分离效率很高,特别适用于精密精馏及真空精馏装置，为难分离物系、热敏性物系得精馏提供了有效得手段。尽管其造价高,但因其性能优良仍得到了广泛得应用。
金属板波纹填料就是板波纹填料得一种主要形式。该填料得波纹板片上冲压有许多f5ｍm左右得小孔,可起到粗分配板片上得液体、加强横向混合得作用。波纹板片上轧成细小沟纹,可起到细分配板片上得液体、增强表面润湿性能得作用。金属孔板波纹填料强度高,耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大得场合。
金属压延孔板波纹填料就是另一种有代表性得板波纹填料。它与金属孔板波纹填料得主要区别在于板片表面不就是冲压孔,而就是刺孔,用辗轧方式在板片上辗出很密得孔径为0、4~0.５mm小刺孔。其分离能力类似于网波纹填料，但抗堵能力比网波纹填料强,并且价格便宜，应用较为广泛。
波纹填料得优点就是结构紧凑，阻力小,传质效率高，处理能力大,比表面积大(常用得有12５、150、2５0、35０、500、70０等几种)。波纹填料得缺点就是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物得物料,且装卸、清理困难,造价高。
（3)脉冲填料就是由带缩颈得中空棱柱形个体，按一定方式拼装而成得一种规整填料。脉冲填料组装后,会形成带缩颈得多孔棱形通道,其纵面流道交替收缩与扩大,气液两相通过时产生强烈得湍动。在缩颈段，气速最高,湍动剧烈,从而强化传质。在扩大段，气速减到最小,实现两相得分离。流道收缩、扩大得交替
重复,实现了“脉冲”传质过程。
脉冲填料得特点就是处理量大,压降小,就是真空精馏得理想填料。因其优良得液体分布性能使放大效应减少,故特别适用于大塔径得场合。
聚丙烯填料塔得特点及原理
设计原理：
本公司以PP、ｐvc为主要材料生产填料喷淋塔,填料采用ＰＰ材质鲍尔环或空心球,根据气体吸收过程在气液两相界面上进行,传递速率与界面面积成正比得原理，采用填料来增大两相接触面积,使两相充分分散，达到净化废气得目得。?结构特点:
PP、pvc填料喷淋塔结构设计型式分为立式与卧式。立式结构得工作原理为气液两相立逆接触,卧式结构得工作原理为气液两相交叉流接触,废气通过填料层段与液相接触吸收中与,从而达到净化效果。单体塔中填料层可分办单层或双层。
优点:?具有净化效率高，耐腐蚀性能好,重量轻、比强度高、占地面积小、废气处理量大等优点。
废气吸收塔得种类及原理
废气吸收塔得种类:
吸收塔就是实现吸收操作得设备。按气液相接触形态分为三类。第一类就是气体以气泡形态分散在液相中得板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔;第二类就是液体以液滴状分散在气相中得喷射器、文氏管、喷雾塔;第三类为液体以膜状运动与气相进行接触得填料吸收塔与降膜吸收塔。
塔内气液两相得流动方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作，吸收剂以塔顶加入自上而下流动，与从下向上流动得气体接触,吸收了吸收质得液体从塔底排出,净化后得气体从塔顶排出。
工业吸收塔应具备以下基本要求:
◇塔内气体与液体应有足够得接触面积与接触时间。
◇气液两相应具有强烈扰动,减少传质阻力,提高吸收效率。
◇操作范围宽,运行稳定。
◇设备阻力小,能耗低。
◇具有足够得机械强度与耐腐蚀能力。
◇结构简单、便于制造与检修。
几种常用得吸收塔
1.填料塔
它由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承与再分布器、气体与液体进出口接管等部件组成,塔外壳多采用金属材料，也可用塑料制造。
填料就是填料塔得核心,它提供了塔内气液两相得接触面，填料与塔得结构决定了塔得性能。填料必须具备较大得比表面，有较高得空隙率、良好得润湿性、耐腐蚀、一定得机械强度、密度小、价格低廉等。常用得填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形与矩鞍形填料,20世纪8０年代后开发得新型填料如QＨ—１型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等,为先进得填料塔设计提供了基础。
填料塔适用于快速与瞬间反应得吸收过程,多用于气体得净化。该塔结构简单,易于用耐腐蚀材料制作，气液接触面积大,接触时间长,气量变化时塔得适应性强,塔阻力小，压力损失为30０—70０Pa,与板式塔相比处理风量小,空塔气速通常为０.5—1.2m/s,气速过大会形成液泛,喷淋密度６—８ｍ3/（ｍ2，h)以保证填料润湿，液气比控制在2—1０Ｌ／m3。填料塔不宜处理含尘量较大得烟气,设计时应克服塔内气液分布不均得问题。
2.湍球塔
它就是填料塔得一种特殊形式,运行时塔内填料处于运动状态,以强化吸收过程。在塔内栅板间放置一定数量得轻质小球填料（直径29—38mm）,吸收剂自塔顶喷下，湿润小球表面,气体从塔底进入，小球被吹起湍动旋转,由于气、液、固三相充分接触,小球表面液膜不断更新,增加了吸收推动力。提高了吸收效率。该塔制造、安装、维修较方便,可以用大小、质量不同得小球改变操作范围。该塔处理风量较大,空塔气速 1.5—6.0m/ｓ,喷淋密度２0—1１０m３/(m2?h),压力损失１ 500—3 8０0Pａ,而且还可处理含尘气体。其缺点就是塑料小球不能承受高温，小球易裂(一般０.5—1年),需经常更换,成本高。
3.板式塔
板式塔就是在塔内装有一层层得塔板,液体从塔顶进入。气体从塔底进入,气液得传质、传热过程就是在各个塔板上进行。板式塔种类很多。大致可分为二类：一类就是降液管式，如泡罩塔、筛孔板塔、浮阀塔、S形单向流板塔、舌形板塔、浮动喷射塔等;另一类就是穿流式板塔,如穿流栅孔板塔(淋降板塔)、波纹穿流板塔、菱形斜孔板塔、短管穿流板塔等。
(1)筛孔板塔
筛孔直径一般取５～10mm,筛孔总面积占筛板面积得１0％~１8％。为使筛板上液层厚度保持均匀，筛板上设有溢流堰,液层厚度一般为40mn左右,筛板空塔风速约为1.0～3.5m／s,筛板小孔气速6～13m/s,每层筛板阻力300～6０0Ｐa。筛孔板塔主要优点就是构造简单,处理风量大,并能处理含尘气体。不足之处就是筛孔堵塞清理较麻烦，塔得安装要求严格,塔板应保持水平;操作弹性较小。
(2）斜孔板塔
斜孔板塔就是筛孔板塔得另一形式。斜孔宽1０~20m,长10～15mm,高6ｍm。空塔气流速度一般取1~3.５m/ｓ,筛孔气流速度取10~15m／s。气体从斜孔水平喷出,相邻两孔得孔口方向相反,交错排列,液体经溢流堰供至塔板（堰高３０ｍm),与气流方向垂直流动,造成气液得高度湍流,使气液表面不断更新,气液充分接触,传质效果较好,净化效率高，同时可以处理含尘气体,不易堵塞,每层筛板阻力约为400～6０0Ｐa。该塔结构比筛孔板塔复杂,制造较困难,安装要求严格，容易发生偏流。
(3)文氏管吸收器
文氏管吸收器通常由文氏管、喷雾器与旋风分离器组成,操作时将液体雾化喷射到文氏喉管得气流中，气流速度为60～100m/s,处理10０ｍ3/mｉｎ得废气需液体雾化喷人量为40L／miｎ。文氏管吸收器结构简单、设备小、占空间少、气速高、处理量大、气液接触好、传质较容易,特别适用于捕集气流中得微小颗粒物。但因气液并流,气液接触时间短,不适合难溶或反应速度慢得气液吸收，而且压力损失大(800~900０h),能耗高。
填料塔得吸收设计
abｓorptｉon ｔoweｒ(colｕmn) 用以进行吸收操作得塔器。利用气体混合物在液体吸收剂中溶解度得不同,使易溶得组分溶于吸收剂中,并与其她组分分离得过程称为吸收。操作时，从塔顶喷淋得液体吸收剂与由塔底上升得气体混合物在塔中各层填料或塔盘上密切接触,以便进行吸收。伴有化学反应得吸收叫化学吸收。按吸收时气液作用方式吸收塔可分为表面式、膜式、喷淋式与鼓泡式等。
无填料喷雾冷却塔
冷却塔无填料喷雾冷却塔得结构
1、无填料喷雾冷却塔采用高效低压离心雾化装置(喷头压力：0、035MＰa)
作为冷却元件取[代了传统得填料塔得填料与布水装置,使整塔几乎成为一个空塔,结构大大简化。
2、无填料喷雾冷却塔在取消填料与布水装置后,将雾化装置安装在进风道上方,水得喷射方向与轴流风机抽吸得冷风同向，同时水有上升与下降两个过程,冷却也有顺流冷却与逆流冷却两个过程。
３、无填料喷雾冷却塔就是通过雾化装置将水喷成雾状,使空气与水得微小粒状均匀接触,而填料塔就是通过布水喷头将水分布在填料上以膜状与冷风接触。
4、因填料取消,使塔体载荷大大减小,勿需更多支承梁板,土建结构简化,节约土建投资。
ＷGFB-无填料喷雾塔得优点:
阻力小、冷却温差大、逼近度小:
由于WＧFＢ塔得冷却元件(高效低压离心雾化装置)将水喷射成0.５mm微小雾滴,其比表面积远大于水被填料分散成膜状得比表面积,气水传热表面积大,且布水均匀,避免了填料老化变形及堵塞而产生得死区、沟流等导致冷却点温度分布不均匀现象,冷却效果明显优于填料塔运行用度低,节能效果明显: GＦN低压雾化装置工作压力仅为０、035ＭPa，比水压自转式雾化装置工作压力０、２MＰa低０、17MＰa，配套水泵功率大大降低。WGFB塔系统阻力为填料塔得1/2左釉冬在冷却水量、风机相同时，配套电机功率降至填料塔得60%,节能效果明显,加之消除了清洗更换填料与布水喷头得用度,运行用度大大降低。
WＧFB塔由于取消了填料，塔得系统阻力降至原来得1/2，在风机相同得情况下，由风机特性曲线可知,风量增至原来得１、２倍。气水比也增至原来得1、２倍,因此冷却温差较填料塔大2℃。WGFＢ塔喷雾雾粒均匀、无堵塞、无维修、运行稳定可靠:WGＦB塔克服了填料塔填料老化、变形脆裂与布水喷头堵塞及冲落、填料脆片堵塞管道、泵与换热器等一系列影响塔与工艺系统设备性能得现象。其寿命较填料塔延长叁年以上。
填料塔的结构及其工作原理
填料塔的结构及其工作原理 填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。 以下讲一下填料塔的结构特点： 填料塔是以塔的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。 填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 填料的分类 填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。 1．散装填料 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料 （1）拉西环填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。
填料塔计算部分
填料吸收塔设计任务书 一、设计题目 填料吸收塔设计 二、设计任务及操作条件 １、原料气处理量：5000m3/h。 ２、原料气组成：98％空气＋％的氨气。 ３、操作温度：20℃。 ４、氢氟酸回收率：98％。 ５、操作压强：常压。 ６、吸收剂：清水。 ７、填料选择：拉西环。 三、设计内容 1.设计方案的确定及流程说明。 2.填料吸收塔的塔径，填料层的高度，填料层的压降的计算。 3.填料吸收塔的附属机构及辅助设备的选型与设计计算。 4.吸收塔的工艺流程图。 5.填料吸收塔的工艺条件图。
目录 第一章设计方案的简介 (4) 第一节塔设备的选型 (4) 第二节填料吸收塔方案的确定 (6) 第三节吸收剂的选择 (6) 第四节操作温度与压力的确定 (7) 第二章填料的类型与选择 (7) 第一节填料的类型 (7) 第二节填料的选择 (9) 第三章填料塔工艺尺寸 (10) 第一节基础物性数据 (10) 第二节物料衡算 (11) 第三节填料塔的工艺尺寸的计算 (12) 第四节填料层压降的计算 (16) 第四章辅助设备的设计与计算 (16) 第一节液体分布器的简要设计 (16) 第二节支承板的选用 (17) 第三节管子、泵及风机的选用 (18) 第五章塔体附件设计 (20) 第一节塔的支座 (20) 第二节其他附件 (20)
第一章设计方案的简介 第一节塔设备的选型 塔设备是化工、石油化工、生物化工制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。 1、板式塔 板式塔为逐级接触式气液传质设备，是最常用的气液传质设备之一。传质机理如下所述：塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。 一般而论，板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，故工业上应用较为广泛。 ２、填料塔 填料塔是最常用的气液传质设备之一，它广泛应用于蒸馏、吸收、解吸、汽提、萃取、化学交换、洗涤和热交换等过程。几年来，由于填料塔研究工作已日益深入，填料结构的形式不断更新，填料性能也得到了迅速的提高。金属鞍环，改型鲍尔环及波纹填料等大通量、低压力降、高效率填料的开发，使大型填料塔不断地出现，并已推广到大型汽—液系统操作中，尤其是孔板波纹填料，由于具有较好的综合性能，使其不仅在大规模生产中被采用，且由于其在许多方面优于各种塔盘而越来越得到人们的重视，在某些领域中，有取代板式塔的趋势。近年来，在蒸馏和吸收领域中，最突出的变化是新型填料，特别是规整填料在大直径
填料塔结构示意图
填料塔结构示意图 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
填料塔的结构及其工作原理 填料塔的作用是起到吸收作用，是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。 以下讲一下填料塔的结构特点： 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。 填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 填料的分类 填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。 1．散装填料 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料 （1）拉西环填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。 （2）鲍尔环填料是对拉西环的改进，在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。 （3）阶梯环填料是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
填料塔的设计
目录
前言 世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。 一．设计任务书 1.设计目的 通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。 2.设计任务 试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂， ，气体处理量为1500m3/h，其中含氨%（体积分数），吸收脱除混合气体中的NH 3
要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。 3.设计内容和要求 1）研究分析资料。 2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。 3）附属设备的设计等。 4）编写设计计算书。设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。 5）设计图纸。包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。 6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 二．设计资料 1.工艺流程 采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。结构较简单，检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。 2.进气参数 进气流量: 1500m3/h 进气主要成分：NH 3
填料塔工艺尺寸的计算
第三节 填料塔工艺尺寸的计算 填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段 3.1 塔径的计算 1. 空塔气速的确定——泛点气速法 对于散装填料，其泛点率的经验值u/u f =0.5~0.85 贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式 ，即： 2213lg V F L L u a g ρμερ?? ?????? ? ???????=A-K 141V L V L w w ρρ???? ? ??? ?? （3-1） 即：1 124 8 0.23100 1.18363202.59 1.1836lg[ ()1]0.0942 1.759.810.917998.24734.4998.2F u ?????? =- ? ? ??????? 所以：2 F u /9.81（100/0.9173）（1.1836/998.2）= UF=m/s 其中： f u ——泛点气速，m/s; g ——重力加速度，9.81m/s 2 W L =5358.89572㎏/h W V =7056.6kg/h A=0.0942； K=1.75； 取u=0.7 F u =2.78220m/s
0.7631D = = = （3-2） 圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：2 6000 3.31740.7850.83600 u = =?? m/s 则 F u u 在允许范围内 2. 根据填料规格校核：D/d=800/50=16根据表3-1符合 3. 液体喷淋密度的校核： (1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。 (2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。对于直径不超过75mm 的散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ?为。 ()32min min 0.081008/w t U L m m h α==?=? （3-3） 22 5358.8957 10.6858min 0.75998.20.7850.8 L L w U D ρ= ==>=???? （3-4） 经过以上校验，填料塔直径设计为D=800mm 合理。 3.2 填料层高度的计算及分段 *110.049850.75320.03755Y mX ==?= （3-5） *220Y mX == （3-6） 3.2.1 传质单元数的计算
填料塔结构设计
17.2填料塔结构设计 一、液体分布器 （喷林装置） 1、典型结构： （1）管式喷洒器 （2）莲蓬式喷洒器 （3）多孔直管分配器 （4）多孔盘管分配器 （5）溢流管式分配器 （6）筛孔盘式分配器 （7）槽式分配器 （8）排管式分配器 2、各结构特点 二、填料 自学 三、填料支承 1、支承要求 有足够的强度和刚度 而且有足够的自由截面 使支承处不发生液泛 2、类型 栅板 气体喷射式支承板 ???梁型钟罩型 四、液体再分配器 1．填料层的分段原因 P341 倒二行~~P 342 第一行 2．再分配器的作用： 收集上段填料层的液体，并使其在下段填料层重新均匀分布。 3．再分配器的类型 （1）分配锥 （2）边圈槽形分配器 （3）升气管式分配器 （4）斜板复合式分配器 五、除沫器 1．作用： 减少液体夹带，确保气体纯度，保证后续设备正常工作。 2．使用条件： 在空塔气速较大，塔顶溅液现象严重时，以及工艺过程不允许出塔气体夹带雾滴的情况下设置 3．除沫器的类型 （1）折板除沫器 （2）涤网除沫器 六、裙座结构 1．裙座的组成 座体、排净孔、基础环、筛板、盖板、人孔、管线引出孔、排气孔、保温支承圈 2．裙座与壳体的连接 （1）对接焊缝 座体外径与壳体外径相同 适用于一般情况下
（2）搭接焊缝 座体内径与壳体外径相同 由于受力较差对小塔或受力较小的情况下用 3．裙座的材料 采用普通碳钢考虑操作条件载荷封头材料等的因素取 七、管口结构及其他 1．进气管口 2．液体出口管 D大小取人、手孔倾斜安装 3．填料出口按N 4．其他结构同一般的容器相同 填料塔结构原理 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。 的塔身是一直立式圆筒（如上图所示）， 塔身 底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。
化工设备填料塔结构
化工设备填料塔结构 10.2.1 填料塔的结构及其结构特性 1. 填料塔的结构 如图所示为填料塔的结构示意图，填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一样不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的间隙，在填料表面上，气液两相紧密接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流淌时，有逐步向塔壁集中的趋势，使得塔壁邻近的液流量逐步增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。 填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直截了当用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 2. 填料特性的评判 （1）比表面积a （2）间隙率
塔内单位体积填料层具有的间隙体积，m 2/m 3。ε为一分数。ε值大则气体通过填料层的阻力小，故ε值以高为宜。 关于乱堆填料，当塔径D 与填料尺寸d 之比大于8时，因每个填料在塔内的方位是随机的，填料层的平均性较好，这时填料层可视为各向同性，填料层的间隙率ε确实是填料层内任一横截面的间隙截面分率。 当气体以一定流量过填料层时，按塔横截面积计的气速u 称为“空塔气速”（简称空速），而气体在填料层孔隙内流淌的真正气速为1u 。二者关系为：ε/1u u =。 （3）塔内单位体积具有的填料个数n 依照运算出的塔径与填料层高度，再依照所选填料的n 值，即可确定塔内需要的填料数量。一样要求塔径与填料尺寸之比8/>d D （此比值在8～15之间为宜），以便气、液分布平均。若8/ 一、设计方案的确定 (一) 操作条件的确定 1．1吸收剂的选择 1．2装置流程的确定 1．3填料的类型与选择 1．4操作温度与压力的确定 45℃常压 （二）填料吸收塔的工艺尺寸的计算 2．1基础物性数据 ①液相物性数据 对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取质量分数为30%MEA 的物性数据 7.熔 根据上式计算如下： 混合密度是：1013.865KG/M3 混合粘度0.001288 Pa ·s 暂取CO2在水中的扩散系数 表面张力б=72.6dyn/cm=940896kg/h 3 ②气相物性数据 混合气体的平均摩尔质量为 M vm = y i M i =0.133*44+0.0381*64+0.7162*14+0.00005*96+0.1125*18 =20.347 混合气体的平均密度ρvm = =??=301 314.805 .333.101RT PMvm 101.6*20.347/（8.314*323）=0.769kg/m 3 混合气体粘度近似取空气粘度，手册28℃空气粘度为 μV =1.78×10-5Pa ·s=0.064kg/(m ?h) 查手册得CO2在空气中的扩散系数为 D V =1.8×10-5m 2/s=0.065m 2/h 由文献时CO 2在MEA 中的亨利常数： 在水中亨利系数E=2.6?105kPa 相平衡常数为m=1.25596 .101106.25 =?= P E 溶解度系数为H=)/(1013.218 106.22.9973 45 kPa m kmol E M s ??=??= -ρ 2.2物料衡算 进塔气相摩尔比为Y1=0.133/（1-0.133）= 0.153403 出塔气相摩尔比为Y2= 0.153403×0.05=0.00767 进塔惰性气相流量为V=992.1mol/s=275.58kmol/h 该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比按下式 计算，即 2 121min /X m Y Y Y ）V L （ --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液组成为X2=0 2 121min /X m Y Y Y ）V L （ --==（0.153403-0.00767）/（0.1534/1.78）=1.78 取操作液气比（？）为L/V=1.5L/V=1.5×1.78=2.67 L=2.67×275.58=735.7986kmol/h ∵V(Y1-Y2)=L(X1-X2) ∴X1=0.054581 6 填料塔的结构设计 I. 塔径计算 计算公式： D = ① 塔填料选择 须知： 相对处理能力：拉西环<矩鞍<鲍尔环<阶梯环<环鞍(填料尺寸相同，压降相同) 对于规整填料，分离能力：丝网类填料>板波纹类填料，板波纹填料较丝网类有较大的处理量和较小的压降。250Y ——250指的是填料的比表面积，Y 指的是波纹倾角为45o ,X Y 指的是波纹倾角为30o 填料选择的三步骤：选材质→选类型→选尺寸(径比应保持不低于某一下限值，以防止产生较大的壁效应，造成塔的分离效率下降。) 选尺寸说明：填料尺寸大，成本低，处理量大，但效率低。一般大塔常使用50mm 的填料。 塔径/mm 填料尺寸/mm D<300 20~25 300 填料塔得结构及其工作原理 填料塔得作用就是起到吸收作用,就是化工、石油化工与炼油生产中最重要得设备之一。 以下讲一下填料塔得结构特点: 填料塔就是以塔内得填料作为气液两相间接触构件得传质设备。填料塔得塔身就是一直立式圆筒,底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌得方式放置在支承板上。填料得上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置)分布后,与液体呈逆流连续通过填料层得空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中得趋势，使得塔壁附近得液流量逐渐增大,这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时,需要进行分段,中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器与液体再分布器两部分,上层填料流下得液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大,分离效率高，压降小,持液量小,操作弹性大等优点。 填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合得物料;对侧线进料与出料等复杂精馏不太适合等。 填料得分类 填料得种类很多,根据装填方式得不同,可分为散装填料与规整填料。 １.散装填料 散装填料就是一个个具有一定几何形状与尺寸得颗粒体,一般以随机得方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型得散装填料: 拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料 (1)拉西环填料于１９14年由拉西(F、 Rａshching)发明,为外径与高度相等得圆环。拉西环填料得气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。 目录 1.前言 (4) 2.设计任务 (6) 3.设计方案说明 (6) 4.基础物性数据 (6) 5.物料衡算 (6) 6.填料塔的工艺尺寸计算 (8) 7.附属设备的选型及设备 (14) 8.参考文献 (19) 9.后记及其他 (20) 1.前言 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。而塔填料塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。聚丙烯材质填料作为塔填料的重要一类，在化工上应用较为广泛，与其他材质的填料相比，聚丙烯填料具有质轻、价廉、耐蚀、不易破碎及加工方便等优点，但其明显的缺点是表面润湿性能。 1.1填料塔技术 填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 1.2 填料的类型 填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。 填料塔工艺尺寸的计算 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 第三节 填料塔工艺尺寸的计算 填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段 塔径的计算 1. 空塔气速的确定——泛点气速法 对于散装填料，其泛点率的经验值u/u f =~ 贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式 ，即： 2213lg V F L L u a g ρμερ?? ?????? ? ???????=A-K 14 18 V L V L w w ρρ???? ? ??? ?? （3-1） 即：1124 8 0.23100 1.18363202.59 1.1836lg[ ()1]0.0942 1.759.810.917998.24734.4998.2F u ?????? =- ? ? ??????? 所以：2 F u /（100/3）（）= UF=3.974574742m/s 其中： f u ——泛点气速，m/s; g ——重力加速度，9.81m/s 2 W L =㎏/h W V =7056.6kg/h A=； K=； 取u= F u =2.78220m/s 0.7631D = = = （3-2） 圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：2 6000 3.31740.7850.83600 u = =?? m/s 则 F u u 在允许范围内 2. 根据填料规格校核：D/d=800/50=16根据表3-1符合 3. 液体喷淋密度的校核： (1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。 (2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。对于直径不超过75mm 的散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ?为。 ()32min min 0.081008/w t U L m m h α==?=? （3-3） 22 5358.8957 10.6858min 0.75998.20.7850.8L L w U D ρ= ==>=???? （3-4） 经过以上校验，填料塔直径设计为D=800mm 合理。 填料层高度的计算及分段 *110.049850.75320.03755Y mX ==?= （3-5） *220Y mX == （3-6） 3.2.1 传质单元数的计算 用对数平均推动力法求传质单元数 12 OG M Y Y N Y -= ? （3-7） ()* *1 1 22*11*22 () ln M Y Y Y Y Y Y Y Y Y ---?= -- （3-8） = 0.063830.00063830.03755 0.02627ln 0.0006383 -- = 3.2.2 质单元高度的计算 气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算： () 0.75 0.10.05 2 0.2 2 21exp 1.45/t c l L t L L V t w l t l L U U U g ασαρσαασαμρ-????????? ? =--?? ? ? ??? ????? ?? ? （3-9） 即：αw/αt =0. 液体质量通量为：L u =WL/××=10666.5918kg/(㎡?h ) 气体质量通量为： V u =60000×=14045.78025kg/(㎡?h) 10.2 填料塔 10.2.1 填料塔的结构及其结构特性 1. 填料塔的结构 如图所示为填料塔的结构示意图，填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。 填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 2. 填料特性的评价 （1）比表面积a 塔内单位体积填料层具有的填料表面积，m2/m3。填料比表面积的大小是气液传质比表面积大小的基础条件。须说明两点：第一，操作中有部分填料表面不被润湿，以致比表面积中只有某个分率的面积才是 ［收稿日期］!""#$"%$#& ［作者简介］蔡新国（#’(’$），男，河北迁安人，#’’#年毕业于 河北轻化工学院，工程师，现从事化工工程设计工作。填料塔液体分布器的设计及应用 蔡新国 （河北省迁安化工有限责任公司，河北迁安#())#! ）［摘要］介绍了填料塔三种不同液体分布器的设计，经过几年的生产实践检验，均达到了设计期望值，对企业的高负荷生产起到了关键作用。 ［关键词］填料塔；液体分布器；设计 ［中图分类号］*+"&,-&［文献标识码］. ［文章编号］#""($/’"(（!""#）"($""!%$"! !概述 我公司在#!"01／2合成氨、!""01／2尿素的扩产技 术改造过程中，新增加了半水煤气常压脱硫塔，对变 换气脱硫塔进行了技术改造，更新改造了净化34!吸 收塔等填料塔，均由我公司承担设计任务。在塔器溶 液分布器的设计中，结合生产实际，灵活运用了溶液 分布器设计的基本原则，在生产中收到了满意的效 果。本文对这些塔的液体分布器装置设计进行总结， 以供同类型企业及相关行业改造设计时参考。 "填料塔液体分布器设计实例 !5#半水煤气常压脱硫塔 !5#5#设备规格 !&!""667,!%("66，内装!/(667,%667 !66聚丙烯阶梯环填料，共分三层，每层填料高 &6，每层,%"66为整齐放置，上方乱堆。 !5#5!液体分布器型式 压力排管式液体分布器（如图#所示）。其主要 尺寸：主管!)%"667#"66；支管!#,,667 )5&66，共#(根，支管下方及与垂直方向成#&8角 位置，交错开!#!66的降液孔!")"个，孔间距为 ! "66；主管下方与垂直方向夹角#&8、,"8、)&8开( 排!#!66的降液孔#))" 个。期 浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点 ——南京市金陵石化烷基苯厂烷一平涛210046 关键字：填料塔安装注意点 引言 烷基苯联合装置400#的主要任务是：在催化剂氟化氢存在的条件下，使苯和 来自脱氢装置的C 10～C 13 直链烷烯烃混合物中的烯烃进行烷基化反应，生成直链 烷基苯。并经过脱苯、脱烷烃、烷基苯精馏等过程，制取高质量的洗涤剂用直链烷基苯。C-405与C-406作为其中最重要的一环，分别肩负着将烷烃（返回300#循环以及部分作为机泵的冲洗液）与烷基化物分离以及将烷基苯（主要产品）与重烷苯分离。这两个在整个联合装置内都处于比较重要的地位的塔，采用的却同样是填料塔的结构。 1.填料塔的主要内件 填料塔的主要内件主要由以下组成 1.1 填料 填料作为填料塔的重要组成部分，其作用相当 于板式塔中的塔盘，是塔中物料进行温度交换和 传质的主要场所。填料主要分为散装填料与规整 填料两种。 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸 的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称 为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点 不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。 规整填料是按一定的几何构形排列，整齐堆砌的填料。规整填料种类很多，根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。 1.2 液体分布器 液体分布器是保证传质顺利进 行的重要塔内件之一。分散相得到 良好的分散和液滴群沿塔截面均匀 分布是塔内传质过程得以顺利进行 的必要条件。 大中型填料塔塔顶回流分布器 在无脏堵情况下应优先选择带管式 预分布器的二级槽式液体分布器 (见图1)，以便于安装、检修，且不 易形成液沫夹带。 槽盘式气液分布器（见图2）是一种重力式液体分布器，由于该分布器的喷淋孔开在升气管的中上部，重脏物沉于盘底，小孔以下的空间内可以贮存大量的重脏物；轻脏物浮在液层上面；液层中的小孔难以被堵塞。 管式液体分布器一般都属于压力型分布器，目前应用十分广泛，其优点在 1.填料塔的一般结构 填料塔可用于吸收气体等。填料塔的主要组件是：流体分配器，填料板或床限制板，填料，填料支架，液体收集器，液体再分配器等。 2.填料塔的设计步骤 （1）确定气液负荷，气液物理参数和特性，根据工艺要求确定出气口上述参数（2）填料的正确选择对塔的经济效果有重要影响。对于给定的设计条件，有多种填充物可供选择。因此，有必要对各种填料进行综合比较，限制床层，以选择理想的填料。 （3）塔径的计算：根据填料特性数据，系统物理参数和液气比计算出驱替速度，再乘以适当的系数，得出集液器设计的空塔气速度，以计算塔径。;或者直接使用从经验中获得的气体动能因子的设计值来计算塔的直径。 （4）填充层的总高度通过传质单位高度法或等板高度法算出。 （5）计算填料层的压降。如果压降超过极限值，则应调整填料的类型和尺寸或降低工作气体的速度，然后再重复计算直至满足条件。 （6）为了确保填料塔的预期性能，填料塔的其他内部组件（分配器，填料支座，再分配器，填料限位板等）必须具有适当的设计和结构。结构设计包括两部分：塔身设计和塔内构件设计。填料塔的内部组件包括：液体分配装置，液体再分配装置，填料支撑装置，填料压板或床限制板等。这些内部构件的合理设计是确保正常运行和预期性能的重要条件。 废气处理设备 第六章小型吸收塔的设计32参考文献33设计师：武汉工程大学环境工程学院08级环境工程去除工艺气体中更多的有害成分以净化气体以进一步处理或去除工业废气中的更多有害物质，以免造成空气污染。1.2吸收塔的应用塔式设备是气液传质设备，广泛用于炼油，化工，石家庄汕头化工等生产。根部列车塔中气液接触部分的结构类型可分为板式塔和填料塔。根据气体和液体的接触方式的不同，吸收设备可分为两类：阶 年第总期化工生产与技术 , 嗽翅期的选择特别适合在真空精馏中应用直径很大。大于一 , 时无论选用哪一种液体分布器 , 构成再分布器因本身难以实现液体的良好混合都必须附加液体收集器 , 。孔盘型液体再分布器设计要点应设置足够数量的升气管以利气体分布 , , 这对低压降填料层尤其必要数量太多不仅没型有必要而且还会阻碍液体在集液盘上的流 动 , 今介扮, … ? 》? 和混合使液位升高形成过大的液面梯度直 , , 、汽丫一 , 至液体溢人升气管。厂今介乡厂厂尸乃匀升气管可做成圆形方形矩形条形且上 , 、、、端均须加有盖帽度宜在尺。方形矩形和条形造价较低 , 。、 , 叮右产乃型从有利于流体分布讲矩形条形升气管的宽范围升气管必须合理排 , 列它们间要留有足够空间避免上升气速过 , 高雾沫夹带量过大和气流对塔壁的冲刷考虑 , 到气体能均匀地流进上层填料升气管和支承 , 板间至少要保持一一的距离最好扩大到 , , 当支承板下设支承梁时距离还要相一一图一 , 应增大型。条形升气管的数目可参照表确定。表塔径孔盘式液体再分布器条形升气管参数分布盘外径〕｝内（勺廿亡 “ 妇｝』 ,『〕八比匕曰曰为【曰找月山只门勺〕巴〔沙斜板型液体收集器选用和设计要点升气管数户曰乃〕斗叹只曰心〕月除了收集器和小部分结构外液体再分布器的选用设计方法同液体分布器是类似的故、溯 , 前面有关液体分布器的讨论对再分布器同样适用本节仅介绍其特殊 点 , 。类型的选择对于直径小于 , 的小塔且再分。布要求不高时可选用花型再分布器直径大于必须选其它型式其中直径不大于 , 再分布要求高时盘型是最好的选择因为 , 、、、。对帽盖的设计不能吊以轻心否则会形 同 , 它各项技术性能好占空间小结构相对简单 , , 虚设帽盖有多种型式平盖斜盖和槽形盖平 , 。。投资省槽型和管型再分布器它们均须由分布器和收集器相组合而成结构比较复杂本体高 , 、盖是不可取的它虽能挡液但不能阻止液体回 , 流人升气管改进措施是在平的主体周边加焊 , 度大占据许多塔内有效空间安装检修亦不 , , 宽度 , 的倾斜排液舌斜盖是常用的一 , 便但它具有优良的再分布性能压降很小斜 , 种它的周边均应 填料塔的基本特点 一、填料塔结构 填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的气液传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。在填料的上方安装填料压板，以限制填料随上升气流的运动。液体从塔顶加入，经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设置）分布后，与液体呈逆流接触连续通过填料层空隙，在填料表面气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式的气液传质设备，正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 二、填料的类型及性能评价 填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质的相界面，是决定填料塔性能的主要因素。填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料根据结构特点不同，分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料等；规整填料按其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等，目前工业上使用最为广泛的是波纹填料，分为板波纹填料和网波纹填料； 填料的几何特性是评价填料性能的基本参数，主要包括比表面积、空隙率、填料因子等。1.比表面积：单位体积填料层的填料表面积，其值越大，所提供的气液传质面积越大，性能越优； 2.空隙率：单位体积填料层的空隙体积；空隙率越大，气体通过的能力大且压降低； 3.填料因子：填料的比表面积与空隙率三次方的比值，它表示填料的流体力学性能，其值越小，表面流体阻力越小。 三、填料塔设计基本步骤 1.根据给定的设计条件，合理地选择填料； 2.根据给定的设计任务，计算塔径、填料层高度等工艺尺寸； 3.计算填料层的压降； 4.进行填料塔的结构设计，结构设计包括塔体设计及塔内件设计两部分。 四、填料塔设计 1.填料的选择 填料应根据分离工艺要求进行选择，对填料的品种、规格和材质进行综合考虑。应尽量选用技术资料齐备，适用性能成熟的新型填料。对性能相近的填料，应根据它的特点进行技术经济评价，使所选用的填料既能满足生产要求，又能使设备的投资和操作费最低。 （1）填料种类的选择 填料的传质效率要高：传质效率即分离效率，一般以每个理论级当量填料层高度表示，即HETP值； 填料的通量要大：在同样的液体负荷下，在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料； 填料层的压降要低：填料层压降越低，塔的动力消耗越低，操作费越小；对热敏性物系尤为重要； 填料抗污堵性能强，拆装、检修方便。 （2）填料规格的选择填料塔的计算.doc
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浅谈填料塔的结构、性能及安装注意点
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