第11章 汽液传质设备.pptVIP

* * * * * 板式塔与填料塔比较 （一）板式塔 1、适用于塔径较大； 2、所需传质单元数或理论板数较多； 3、热量需从塔内移除； 4、适于较小液量； 5、适于处理有悬浮物的液体； 6、板式塔便于侧线采出。 * （二）填料塔 1、适用于处理有腐蚀性的物料； 2、填料塔压力降较小，适用于真空蒸馏； 3、适用于间歇蒸馏或热敏性物料的蒸馏； 4、适用于处理易发泡的液体。 * 易发泡的板式塔易液泛 * 填料塔为连续接触式的气、液传质设备，由塔体、填料、液体分布器和再分布器、填料支承板等构成。与板式塔相比，填料塔结构简单，生产能力大，分离效率高、操作弹性大、压降小等优点，但也存在不适合易聚合、含有悬浮物的体系，并且造价较高。 * 填料 ▲气液两相间的传质在润湿的填料表面进行。 ▲填料塔的性能与传质速率与填料性质密切相关。 ▲填料性能的好坏根据通量、效率、压降三要素来衡量 * 填料特性的几何参数 1、比表面积： 单位体积填料层的填料表面积，以at表示。 at越大，单位体积填料提供的气液传质面积大 2、空隙率：单位体积填料层的空隙体积，以?表示。 ?大，表明塔处理能力大，压降小 3、填料因子：以at/?3表示，有干、湿之分。湿填料因子?越小，流体阻力小。 在选择填料时，一般要求： 比表面积及空隙率要大， 填料的润湿性要好， 气体通过能力大，阻力小， 液体滞留量小， 单位体积填料的重量轻， 造价低，并有足够的机械强度。 * 1）散装填料： 拉西环Rasching ring 高度和外径相等； 可用陶瓷和金属制造， 存在严重的壁偏流和沟流现象， 液体滞留量大， 传质效率不高， 气体通过能力低， 阻力大。 填料类型 环形： * 内十字环 内螺旋环 环形： * 其构造大大提高了环内空间与环内表面的利用率，而且使气液流通顺畅，有利于气液进入环内。 因此，鲍尔环比拉西环传质效率高、气体通过能力大。 鲍尔环 Pall ring * 阶梯环 Cascade ring 高度仅为直径的一半； 环的一端制成喇叭口，这种喇叭结构，使填料个体之间多呈点接触； 与鲍尔环相比，其气体通量高，阻力小，传质效率大。 环形 * 环形 DC环 DC ring * 扁环 OX环 环形 * 共軛环 环形 * 陶瓷弧鞍 Berl saddle 属敞开型填料，敞开型填料的特点是： 表面全部敞开，不分内外，因而表面利用率高，不易积液，气体流动阻力小，制造也方便。 弧鞍形填料是两面对称结构，在塔内堆积时容易造成填料相互重叠，从而产生沟流，目前已较少使用。 鞍形 * 矩鞍 Intalox saddle ring 属敞开型填料。 矩鞍形填料结构不对称，堆积时不会重叠，填料均匀性大为提高。 矩鞍形填料传质性能比拉西环好，但比鲍尔环差，但在制造上比鲍尔环方便。 矩鞍形填料的缺点是，因开放式结构使其强度差，特别是瓷质填料，易破碎。 鞍形 * 金属鞍环 Intalox saddle ring 鞍环形 金属鞍环填料综合了环形填料通量大及鞍形填料的液体再分布性能好的优点，其性能优于环形填料和鞍形填料。 * 塑料花环 rostte ring 多面空心球 Ball Packing 海尔环 Hillis ring * 金属波纹填料主要有： 金属刺孔波纹填料、金属板网波纹填料、 金属孔板波纹填料、金属丝网波纹填料等 2）规整填料： 以整砌的方式装填在塔内 规整填料已有很多，如波纹填料（金属、陶瓷）、栅格类填料 。 * 规整填料：波纹填料 金属孔板波纹填料 陶瓷孔板波纹填料 * 规整填料：波纹填料 金属波纹填料 * 规整填料：栅格类填料 格栅填料（格利希填料） Grid Packing * 从环形填料、鞍形填料到鞍环形填料，从散装填料、到规整填料，人们千方百计地改进填料结构，目的是增加填料比表面积以提高传质效率，增加填料的空隙率以降低流动阻力、加大流体通量，改善填料堆积性能以防止填料的嵌套叠合，从而有利于液体的均布、降低壁效应。 与散装填料相比，规整填料具有以下优点： 传质效率高、压降低、处理量大、持液量小、放大效应不明显、操作弹性大等一系列优点。同时使大塔径的填料塔工业化成为可能。 * 1.填料层的持液量 定义：操作时单位体积填料层内持有的液体体积。 总持液量 （静持液量与动持液量之和 ） 静持液量：停止气、液两相供料，并经过适当时间的排液，直至无滴液时，仍然停留在填料层中的液体量。 动持液量：指填料塔停止进料时流出的液体量。 适量的持液量对填料塔的操作和传质是有利的，但持液量过大，将导致填料层的压降增大，生产能力减低。 填料塔的流