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      規整填料技術要求
      作者:塔內件  更新時間:2020-02-17
            規整填料技術要求:填料的幾何特性數據主要包括比表面積、空隙率、填料因子等,是評價填料性能的基本參數。
           (1)比表面積單位體積填料的填料表面積稱為比表面積,以a表示,其單位為m2/m3。填料的比表面積愈大,所提供的氣液傳質面積愈大。因此,比表面積是評價填料性能優劣的一個重要指標。
          (2)空隙率單位體積填料中的空隙體積稱為空隙率,以e 表示,其單位為m3/m3,或以%表示。填料的空隙率越大,氣體通過的能力越大且壓降低。因此,空隙率是評價填料性能優劣的又一重要指標。
           3)填料因子填料的比表面積與空隙率三次方的比值,即a/e 3,稱為填料因子,以f表示,其單位為1/m。它表示填料的流體力學性能,f值越小,表明流動阻力越小。 填料性能的優劣通常根據效率、通量及壓降三要素衡量。在相同的操作條件下,填料的比表面積越大,氣液分布越均勻,表面的潤濕性能越好,則傳質效率越高;填料的空隙率越大,結構越開敞,則通量越大,壓降亦越低。采用模糊數學方法對九種常用填料的性能進行了評價,絲網波紋填料綜合性能最好,拉西環最差。 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。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)塑料填料 塑料填料的材質主要包括聚丙烯(PP)、[wiki]聚乙烯[/wiki](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。(3)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。


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