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PPH填料吸收塔
       填料塔以填料作為氣、液接觸和傳質的基本構件,液體在填料表面呈膜狀自上而下流動,氣體呈連續相自下而上與液體作遞向流動,并進行氣、液兩相間的傳質和傳熱。兩相的組分濃度和溫度沿塔高連續變化。填料塔屬于微分接觸型的氣、液傳質設備。
       填料塔又稱填充塔?;どa中常用的一類傳質設備。主要由圓柱形的塔體和堆放在塔內的填料(各種形狀的固體物,用于增加兩相流體間的面積,增強兩相間的傳質)等組成。具體由填料、塔內件及筒體構成。填料分規整填料和散裝填料兩大類。塔內件有不同形式的液體分布裝置、填料固定裝置或填料壓緊裝置、填料支承裝置、液體收集再分布裝置及氣體分布裝置等,用于吸收、蒸餾、萃取等 。與板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特點:生產能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液量小等優點。

       填料塔填料選擇:
       填料的選擇包括確定填料的種類、規格及材質等。所選填料既要滿足生產工藝的要求,又要使設備投資和操作費用最低。
       1、填料種類的選擇:填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求,通??紤]以下幾個方面:
       (1)傳質效率要高一般而言,規整填料的傳質效率高于散裝填料;
       (2)通量要大在保證具有較高傳質效率的前提下,應選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料;
       (3)填料層的壓降要低;
       (4)填料抗污堵性能強,拆裝、檢修方便。

       2、填料規格的選擇填料規格是指填料的公稱尺寸或比表面積。
       (1)散裝填料規格的選擇工業塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規格。同類填料,尺寸越小,分離效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應用于小直徑塔中,又會產生液體分布不良及嚴重的壁流,使塔的分離效率降低。因此,對塔徑與填料尺寸的比值要有一規定,一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應大于8。
       (2)規整填料規格的選擇工業上常用規整填料的型號和規格的表示方法很多,國內習慣用比表面積表示,主要有125、150、250、350、500、700等幾種規格,同種類型的規整填料,其比表面積越大,傳質效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也明顯增加。選用時應從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質及設備投資、操作費用等方面綜合考慮,使所選填料既能滿足技術要求,又具有經濟合理性。應予指出,一座填料塔可以選用同種類型,同一規格的填料,也可選用同種類型不同規格的填料;可以選用同種類型的填料,也可以選用不同類型的填料;有的塔段可選用規整填料,而有的塔段可選用散裝填料。設計時應靈活掌握,根據技術經濟統一的原則來選擇填料的規格。

       3、填料材質的選擇填料的材質分為陶瓷、金屬和塑料三大類。
       (1)陶瓷填料陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性,陶瓷填料價格便宜,具有很好的表面潤濕性能,質脆、易碎是其最大缺點。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程中應用較為普遍。
       (2)金屬填料金屬填料可用多種材質制成,選擇時主要考慮腐蝕問題。碳鋼填料造價低,且具有良好的表面潤濕性能,對于無腐蝕或低腐蝕性物系應優先考慮使用;不銹鋼填料耐腐蝕性強,一般能耐除Cl–以外常見物系的腐蝕,但其造價較高,且表面潤濕性能較差,在某些特殊場合(如極低噴淋密度下的減壓精餾過程),需對其表面進行處理,才能取得良好的使用效果;鈦材、特種合金鋼等材質制成的填料造價很高,一般只在某些腐蝕性極強的物系下使用。一般來說,金屬填料可制成薄壁結構,它的通量大、氣體阻力小,且具有很高的抗沖擊性能,能在高溫、高壓、高沖擊強度下使用,應用范圍最為廣泛。
       (3)塑料填料塑料填料的材質主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,國內一般多采用聚丙烯材質。塑料填料的耐腐蝕性能較好,可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。其耐溫性良好,可長期在100°C以下使用。塑料填料質輕、價廉,具有良好的韌性,耐沖擊、不易碎,可以制成薄壁結構。它的通量大、壓降低,多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。塑料填料的缺點是表面潤濕性能差,但可通過適當的表面處理來改善其表面潤濕性能。

       應用領域:
       聚炳烯槽填料塔隨著新型塔填料的相繼開發和應用,填料塔的優點更顯突出,應用范圍日益擴大。在煉油、石油化工、精細化工、化肥、制藥和原子能工業部門,以及環保領域的應用已趨于成熟。填料塔尤其適用于真空蒸餾、常壓及中壓下的蒸餾,當然還有大氣量的兩相接觸過程(如氣體的吸收、冷卻等),但在高壓精餾塔中應用時要特別謹慎。人們正在對高壓精餾填料塔進行研究,企圖從填料塔的結構和操作方法上予以解決,例如有人提出填料層分段乳化操作或采用超重力場分離等。在突破高壓精餾塔應用填料的局限性方面已取得了一些進展,其關鍵是徹底弄清高壓(高液相負荷)對塔的處理能力和效率的影響,可利用淺床層和高性能塔構件(如氣體分布器、液體分布器及再分布器)。也有人建議開發適用于高壓蒸餾的組合式填料。
       填料塔應用的另一個新領域是空氣分離裝置。30年代以前的空分設備,主要是滿足焊接、切割用氧及化工用氮。由于現代鋼鐵、氮肥、化工及火箭等技術的發展,氧、氮及稀有氣體的用量迅速增加。國外一些大公司,如德國的Linde公司,美國的APCI公司(空氣制品與化學品公司)、英國的BOC公司(氧氣公司)和法國的空氣液化公司等,均已開始把填料塔應用于空分方面的研究,瑞士Sulzer公司作為填料生產廠商與上述公司積極合作,已取得可喜成績。
       空分裝置中規整填料的另一個用途是在粗氬塔中使用。過去的粗氬塔為篩板塔,無法得到氧含量小于2×10-6的純氬。改用填料塔,便可取消過去生產純氬產品時使用的下游工藝。
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