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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(zhì)的基本構件,液體在填料表面呈膜狀自上而下流動(dòng),氣體呈連續相自下而上與液體作遞向流動(dòng),并進(jìn)行氣、液兩相間的傳質(zhì)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(zhì)設備。
       填料塔又稱(chēng)填充塔?;どa(chǎn)中常用的一類(lèi)傳質(zhì)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(zhì))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(lèi)。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(diǎn):生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液量小等優(yōu)點(diǎn)。

       填料塔填料選擇:
       填料的選擇包括確定填料的種類(lèi)、規格及材質(zhì)等。所選填料既要滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求,又要使設備投資和操作費用最低。
       1、填料種類(lèi)的選擇:填料種類(lèi)的選擇要考慮分離工藝的要求,通??紤]以下幾個(gè)方面:
       (1)傳質(zhì)效率要高一般而言,規整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料;
       (2)通量要大在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下,應選擇具有較高泛點(diǎn)氣速或氣相動(dòng)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(chēng)尺寸或比表面積。
       (1)散裝填料規格的選擇工業(yè)塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規格。同類(lèi)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(huì )產(chǎn)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(chēng)直徑的比值D/d應大于8。
       (2)規整填料規格的選擇工業(yè)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(lèi)型的規整填料,其比表面積越大,傳質(zhì)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(shí)應從分離要求、通量要求、場(chǎng)地條件、物料性質(zhì)及設備投資、操作費用等方面綜合考慮,使所選填料既能滿(mǎn)足技術(shù)要求,又具有經(jīng)濟合理性。應予指出,一座填料塔可以選用同種類(lèi)型,同一規格的填料,也可選用同種類(lèi)型不同規格的填料;可以選用同種類(lèi)型的填料,也可以選用不同類(lèi)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(shí)應靈活掌握,根據技術(shù)經(jīng)濟統一的原則來(lái)選擇填料的規格。

       3、填料材質(zhì)的選擇填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類(lèi)。
       (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(jià)格便宜,具有很好的表面潤濕性能,質(zhì)脆、易碎是其最大缺點(diǎn)。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過(guò)程中應用較為普遍。
       (2)金屬填料金屬填料可用多種材質(zhì)制成,選擇時(shí)主要考慮腐蝕問(wèn)題。碳鋼填料造價(jià)低,且具有良好的表面潤濕性能,對于無(wú)腐蝕或低腐蝕性物系應優(yōu)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(jiàn)物系的腐蝕,但其造價(jià)較高,且表面潤濕性能較差,在某些特殊場(chǎng)合(如極低噴淋密度下的減壓精餾過(guò)程),需對其表面進(jìn)行處理,才能取得良好的使用效果;鈦材、特種合金鋼等材質(zhì)制成的填料造價(jià)很高,一般只在某些腐蝕性極強的物系下使用。一般來(lái)說(shuō),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(zhì)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(zhì)。塑料填料的耐腐蝕性能較好,可耐一般的無(wú)機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。其耐溫性良好,可長(cháng)期在100°C以下使用。塑料填料質(zhì)輕、價(jià)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(diǎn)是表面潤濕性能差,但可通過(guò)適當的表面處理來(lái)改善其表面潤濕性能。

       應用領(lǐng)域:
       聚炳烯槽填料塔隨著(zhù)新型塔填料的相繼開(kāi)發(fā)和應用,填料塔的優(yōu)點(diǎn)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(yè)部門(mén),以及環(huán)保領(lǐng)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(guò)程(如氣體的吸收、冷卻等),但在高壓精餾塔中應用時(shí)要特別謹慎。人們正在對高壓精餾填料塔進(jìn)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(chǎng)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(jìn)展,其關(guān)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(kāi)發(fā)適用于高壓蒸餾的組合式填料。
       填料塔應用的另一個(gè)新領(lǐng)域是空氣分離裝置。30年代以前的空分設備,主要是滿(mǎn)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(shù)的發(fā)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(xué)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(kāi)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(chǎn)廠(chǎng)商與上述公司積極合作,已取得可喜成績(jì)。
       空分裝置中規整填料的另一個(gè)用途是在粗氬塔中使用。過(guò)去的粗氬塔為篩板塔,無(wú)法得到氧含量小于2×10-6的純氬。改用填料塔,便可取消過(guò)去生產(chǎn)純氬產(chǎn)品時(shí)使用的下游工藝。
上一個(gè):聚丙烯PP臥式儲罐
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