填料塔设计讲解.ppt

填料塔,上页左图为结构适合直径小于800mm的填料塔 1、规整填料 2、支撑栅板 3、液体收集器 4、降液管 5、管式液体分布器,上页右图为结构适合直径大于800mm的填料塔 1、规整填料 2、支撑栅板 3、液体收集器 4、集液环 5、多级槽式液体分布器 6、填料压圈 7、支撑栅板 8、蒸汽入口管 9、塔底 10、至再沸器循环管 11、裙座 12、底座环,填料塔的结构,填料塔的结构 填料：气液传质的基本单元。填料不仅提供了气液两相的传质表面，而且促使气液两相分散，并使液膜不断更新。 液体分布装置：将进塔液体均匀的喷洒在整个塔截面上，在填料表面上呈膜状流下。,填料塔,支承装置：支承填料兼做气体分布装置。空隙率不应小于床层空隙率。 除沫器：除去出塔气体中夹带的少量液沫。 要使填料塔内气液两相有良好的接触，填料就必需充分润湿，优良的液体分布装置十分重要，必要时设置液体再分布装置。,填料,填料特性和常用类型,比表面积a： 表征填料可供润湿的传质面积的大小。同种填料，尺寸愈小，比表面积愈大，价格愈高。 空隙率：表征填料可供气体通过的空隙的大小。填料层应有尽可能大的空隙率，减小流动阻力或提高允许气速（生产能力）。 填料的几何形状：要有利于液流铺展成液膜并不断更新。新填料的开发主要是改进填料的形状。 其他：强度、耐蚀性等。填料的材质应与液体有良好的润湿性。,常用填料,常用填料：环壮填料：拉西环、鲍尔环、阶梯环；弧鞍型填料；矩鞍型填料；网体填料；规整填料等。 乱堆填料具有液体自分布能力；规整填料取决于初始分布。 干装填料空隙率较小，湿装填料空隙率较大。,填料塔内气液两相流动特征,液体成膜特征： 选择材质要使液固表面张力较小，使等式两端差值较大，利于液流铺展为液膜。 填料塔内液膜更新：乱堆填料利于液流铺展成液膜并不断更新。但接触点（面） 处可能存在死角。 填料塔内液体分布：乱堆填料具有液体自分布能力；规整填料取决于初始分布。塔径愈大，初始分布要求愈高；同一塔，液量愈大，特征分布愈均匀。特征分布-经过足够的填料高度使液体分布充分发展，充分发展的液体分布即为特征分布。向下液流外流至壁面并沿壁流下形成壁流，称为壁流现象。如塔径与填料直径（D/d)小于8，壁流现象显著。工业要求D/d30.,填料塔内气液两相流动特征,填料塔中的持液量：操作时单位填充体积所具有的液体体积，称为持液量。希望保持传质面积的同时持液量较小。持液量取决于液膜厚度，喷淋量愈大，持液量愈大。气量过大，使液膜增厚，持液量增大。 气液两相逆流流动，气液之间呈交互影响。液量增大，液膜增厚，使实际气速增大，压降增大；液量一定，气量增大，也会使液膜增厚，压降增大,填料塔内气液两相流动特征,填料层内，压降正比于气量的1.82.0次方。 气液两相逆流流动，气液之间呈交互影响。液量增大，液膜增厚，使实际气速增大，压降增大；液量一定，气量增大，也会使液膜增厚，压降增大 1. 低气速时，气液之间呈交互作用不大。随气速增大，液膜增厚使压降增大，压降曲线变陡，斜率远大于2，持液量增大，称为载点（图中A点）。气速继续增大，两相交互作用增大，液膜迅速增厚，持液量继续增大，压降曲线近于垂直，图中B点为泛点。液量愈大，达到载点和泛点的气速愈小。,2.气速达到泛点以后，两相交互作用恶性发展，液体难以下流，气体变为分散相以气泡形式穿过液层，形成液泛。液泛特征为噪音很大，压降剧增。仍可操作，但传质效果极差。 3. 填料塔操作气速应在载点和泛点之间。,填料塔的传质,影响泛点气速的因素：1.填料因子 还与填料形状有关。填料因子小表明所允许的泛点气速高。2.流体的物性：液体密度愈大，泛点气速愈高；气体密度、液体粘度愈大、摩擦阻力愈大。3.液气比愈大，泛点气速愈小。 液泛气速关联，操作气速下的压降关联 最小喷淋密度-为使填料润湿良好，液体流量必须大于最小喷淋密度。必要时，可采用液体再循环或加大回流比以满足最小喷淋密度的要求。,板式塔与填料塔比较,板式塔 填料塔 操作范围 宽 窄 清洗、侧线