日照阶梯环填料标准
现介绍几种较为典型的散装填料: 拉西环 鲍尔环 阶梯环 弧鞍填料 矩鞍填料 金属环矩鞍填料 球形填料 拉西环 (1)拉西环填料拉西环填料于 1914 年由拉西(F. Rashching)发明,为外径与高度相 等的圆环。拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少 应用。 鲍尔环 (2) 鲍尔环填料是对拉西环的改进,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切 开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中 心相搭。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气流阻力小,液 体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环的气体通量可增加 50%以上,传质效率提高 30%左右。 鲍尔环是一种应用较广的填料。 阶梯环 (3) 阶梯环填料是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端 增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了 气体通过填料层的阻力。 锥形翻边不仅增加了填料的机械强度, 而且使填料之间由线接触为 主变成以点接触为主, 这样不但增加了填料间的空隙, 同时成为液体沿填料表面流动的汇集 分散点, 可以促进液膜的表面更新, 有利于传质效率的提高。 阶梯环的综合性能优于鲍尔环, 成为目前所使用的环形填料中为优良的一种。 弧鞍填料 (4) 弧鞍填料属鞍形填料的一种,其形状如同马鞍,一般采用瓷质材料制成。弧鞍填 料的特点是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧 形,流动阻力小。其缺点是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低。弧 鞍填料强度较差,容破碎,工业生产中应用不多。 矩鞍填料 (5) 矩鞍填料 将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍 填料。矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性 能优于拉西环。目前,国内绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被瓷矩鞍填料所取代。 金属环矩鞍填料 (6) 金属环矩鞍填料 环矩鞍填料(国外称为 Intalox)是兼顾环形和鞍形结构特点而 设计出的一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料。环矩鞍填 料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体, 其综合性能优于鲍尔环和阶梯环, 在散装填 料中应用较多。 球形填料 (7) 球形填料一般采用塑料注塑而成, 其结构有多种。 球形填料的特点是球体为空心, 可以允许气体、液体从其内部通过。由于球体结构的对称性,填料装填密度均匀,不易产生 空穴和架桥,所以气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定的场合,工程上应用较 少。 除上述几种较典型的散装填料外,近年来不断有构型独特的新型填料开发出来, 如共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料等。
2、金属阶梯环(CMR)的高约为直径的一半,环的一边有锥形翻边, 环壁上开有窗孔,并有弯曲叶片伸向环心。由于高度减小及锥形翻边 的特殊结构,不但改善了填料层内气液分布,而且增加气液接触点, 有利于液体汇聚分散及液膜表面的不断更新,使传质得到强化,分离 效率大大提高。一般阶梯环填料较鲍尔环填料的通量提高 10-20%, 压力降低 30-40%,分离效率视具体工艺均有不同程度的提高。主要
应用于化肥厂合成氨脱氮装置
阶梯环吸收了拉西环的特点,而对鲍尔环的改进,环的高径比为 1:2,并在一端增加了锥 形翻边,减少了气体通过床层的阻力,并增大了通量,填料强度较高,由于其结构特点,使 气液分布均匀, 增加了气液接触面积而提高了传质效率。 陶瓷阶梯环也改变了拉西环填料的 环高与直径相等的习惯,降低了环的高度,减薄了材质的厚度,并在阶梯环的一侧端增加了 翻边。由于阶梯环填料的一侧端增加了翻边,不但可以增加填料环的机械强度,而且由于破 坏了填料结构的对称性,因而增加了填料投放时的定向几率。
又由于翻边的影响, 使得填料在堆积时填料环隙之间的接触由此线性接触为主变为以点接触 为主。这样,不但增加了填料颗粒之间的空隙,减少了气体穿过填料层的阻力,而且这些接 触点还可以为液体沿填料表面流动的汇聚分散点, 从而促进了液膜的表面更新, 有利于填料 传质效率的提高。因此,陶瓷阶梯环填料的性能较陶瓷鲍尔环又有了进一步的提高。陶瓷阶 梯环具有优异的耐酸耐热性能,能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂腐蚀, 可在各种高温场合使用,应用范围十分广泛,可用于化工、冶金、煤气、环保等行业的干燥 塔、吸收塔、冷却塔、洗涤塔、再生塔等。