填料塔技术及其应?/p>
摘要
?/p>
填料塔是化工工业中最常见气液分离设备之一?/p>
本文介绍了填料塔的塔型,
填料选取?
填料塔内件,及其内部流体力学的模拟,并对填料塔的前景进行展望?/p>
关键?/p>
?/p>
填料塔;
分离设备?/p>
填料
Abstacat
:
Packed column is one of the most common liquid-vapor separation equipment in the
chemical
industry
,
In
this
paper,
it
has
introduced
the
column
type
,
the
packing
selected
,
the
packing
internals,
and
its
internal
fluid
dynamics
simulation
,of
the
packed column. It also make a prospect of the packed column.
Key Words
: Packed column
Separation equiment
Packings
塔设备早已广泛用于蒸馏、吸收、解吸、萃取、洗涤冷却等各种过程。塔设备根据结构
不同可分为板式塔和填料塔两大类?/p>
填料塔可细分为规整填料塔和散堆填料塔?/p>
有时也采?/p>
混合型填料塔?/p>
即在同一座填料塔中,有散堆填料层,也有规整填料层。由于板式塔和填?/p>
塔的传质机理不同?/p>
故二者的性能有较大的差别?/p>
塔性能比较最主要考虑效率、通量?/p>
和压
降三个因?/p>
[1]
?/p>
塔板的开孔率一般为塔截面积?/p>
8%~15%
?/p>
时要考虑塔板有效面积和降液管
面积的权衡。填料塔的开孔面积大于塔截面积空隙率都在
50%
以上。其液泛点都较高
,
故填
料塔的生产能力较大?/p>
通常塔板的等板高度都大于
500mm,
即每米理论板数不超过
2
?/p>
,
而工
业填料塔的当量理论板数可?/p>
10
块以上。因而填料塔效率较高。一般情况下塔的每块理论
板压降塔式板?/p>
0.4~1.07kp
散堆填料?/p>
0.13~0.27kp
规整填料?/p>
0.0013~0.107kp
。压降小?/p>
利于节能?/p>
1
塔型的选择
在填料塔设计中,首要的是塔型的选择,填料塔塔型选择的一般原则为
[1]
?/p>
?/p>
1
)易起泡
沫的物系以选用填料塔为宜,
填料能使泡沫破裂?/p>
而板式塔上泡沫易引起塔的液泛?/p>
?/p>
2
?/p>
热敏性物料的分离?/p>
尽可能降低塔釜温度,
避免由于过热而导致的物料聚集或分解?/p>
?/p>
前这个物系已普遍采用高效、低压降的规整填料。其压降小、持液量低?/p>
?/p>
3
)对难分?/p>
物系?/p>
采用热泵技术可节能
80%
以上?/p>
宜采用填料塔难?/p>
分离物系的塔顶塔底温度较?/p>
近,采用低压降填料,会有更好的节能效果?/p>
?/p>
4
)现有塔器的增产、节能、降耗一般可
采用高效填料改造原有塔板,
达到与其目标?/p>
?/p>
5
?/p>
厂房高度受限场合或精密分离需要很
多理论分离级时,应优先考虑采用高效填料塔?/p>
?/p>
6
)对腐蚀性介质,宜采用填料塔,因
为填料容易实现用各种防腐材料来制作?/p>
?/p>
7
?/p>
粘度较大的物系,
选用水力直径较大的填
料,而板式塔的传质效率较差?/p>
?/p>
8
)含固体颗粒或污浊的物料,不宜采用填料塔,因?/p>
容易将填料通道堵塞?/p>
?/p>
9
)在塔内易产生聚合物,经常需要清洗的塔,以选用板式塔为
宜,填料塔易堵,且填料表面的聚合物积聚清理困难?/p>
?/p>
10
)新建项目,一般板式塔?/p>
价低于填料塔?/p>
只有在高压操作情况下?/p>
采用大通量填料?/p>
可减小塔径从而使塔壁厚减
小。权衡投资比较填料塔的造价有可能低于板式塔?/p>
?/p>
11
)一般而言,板式塔的操作弹
性要大于填料塔?/p>
规整填料自身的操作弹性较大,
但其弹性受制于液体分布器的操作?/p>
性?/p>
?/p>
12
)具有多侧线进料或出料的塔器,板式塔较易实现。填料塔则在每个侧线口必
须分段,各填料层之间,都应设置液体收集和再分布装置?/p>
2
填料的选取