1 化工散堆填料概述
不同层析填料结构及性能汇总
不同层析填料结构及性能汇总层析填料是一种在化学工艺过程中常用的颗粒填料，用于物质的分离、提纯和反应等操作中。
不同的层析填料结构具有不同的特点和性能，下面是几种常见的层析填料结构及其性能的汇总。
1.球形填料：球形填料是层析填料中常见的一种，主要特点是球形颗粒，表面光滑。
球形填料的优点是具有较好的流动性，易于装填和拆卸，而且堆积密度较大，具有较高的载液处理能力。
球形填料的局限性是接触面积相对较小，不适合用于需要更大的接触面积的反应。
常用的球形填料有玻璃微珠和石英微珠等。
2.塔板填料：塔板填料是一种层析填料，其结构为多孔板状结构。
塔板填料的主要优点是填料与流体的接触面积大，具有很高的传质效果。
而且利用塔板填料可实现对流体的逆向流动和分布，能够达到较好的分离效果。
不过塔板填料的缺点是容易堵塞，需要定期维护和清洗。
常见的塔板填料有不锈钢网格填料和陶瓷塔板填料等。
3.散堆填料：散堆填料是一种高度散装的层析填料，其结构松散，流体在填料之间能够较为均匀地流动。
散堆填料的主要优点是填料之间通道较大，流体阻力小，能够获得较大的固液接触面积，有利于物质的分离和传质。
散堆填料的缺点是装填和拆卸比较困难，而且流体流动过程中易造成填料的堵塞。
常见的散堆填料有活性炭、陶瓷颗粒和聚苯乙烯微珠等。
4.结构化填料：结构化填料是一种具有规则几何形状的层析填料，可以是板状、网状或块状等。
结构化填料的主要优点是填料具有统一的形状和大小，能够获得较好的流体分布和传质效果，而且填料之间的通道大小可以根据需要进行调整。
结构化填料的缺点是成本较高，制造过程复杂。
常见的结构化填料有金属泡沫填料和陶瓷梯度填料等。
综上所述，不同的层析填料结构具有不同的特点和性能，可以根据具体的应用需求选择适合的填料结构。
球形填料具有良好的流动性和高的载液处理能力；塔板填料具有高的传质效果和分离能力；散堆填料具有较大的固液接触面积；结构化填料具有统一的形状和大小等特点。
散堆填料的发展与展望
优点：因网丝细密，填料的空隙很高，比 表面积很大。由于毛细管作用，填料表 面润湿性能很好。故网体填料气体阻力 小，传质速率高。 缺点：造价很高，故多用于实验室中难分 离物系的分离，不适用于工业推广。
球形填料
特点： 1、各个方向尺寸相等,填充床层容易均匀； 2、个体之间为严格的点接触,接触点不仅多 且分布均匀,通过增加填料个体间接触点的 数量,能够加大液体汇集-分散的次数,既可使 流动的液膜发生突变性混合,有利于液体表 面更新,又可以延长气液接触时间,有利于液 体径向分布; 3、与鞍形填料类似,气液两相在球形填料表 面的流道为弧形,有利于液体均匀分布,提高 液体均匀润湿程度； 4、球形填料间空隙逐渐扩大或缩小,与脉冲 填料类似,既能减小阻力损失,又能使流速发 生变化,有利于提高流体湍动程度,减小液膜 厚度,提高传质效果。 目前开发成功的有球形丝网填料、球面沟槽 式填料、多面空心球填料等
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液体
4 3
2
操作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料
上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流动， 并与在压强差推动下穿过填料空隙的气体相互 接触，发生传热和传质。
1
气体
研究意义
散堆填料是具有一定几何尺寸的颗粒体,在塔内 以散堆方式堆积。散堆填料及其塔设备可用于吸收、 解吸、精馏、干燥和萃取等气-液或液-液接触的传 质传热过程以及反应蒸馏、流化干燥和超重力分离 等领域。 根据国内外最新的研究工作表明,在液液萃取、 液气比很大的吸收和高压精馏的情况下,应用散堆 填料的操作性能优于规整填料和塔板；此外散堆填 料制作简单装填方便也是其一大特点。因此在合成 氨的气体净化、石油化工和焦化等领域,散堆填料 得到广泛应用。
在选择填料时，一般要求：
比表面积及空隙率要大，
填料概述与应用
于水和醇，遇酸放出二氧化碳；有轻微吸湿性。 C、活性轻质碳酸钙：这是一种粒子表面吸附一层脂肪酸皂的轻质碳酸钙，无味无嗅的白
微球形（实心或空心）填料：微球形填料其主要特征是在任意方向上长度大致相等。 a.玻璃微珠：有实心微珠（沉珠）和空心微珠（漂珠）两种。 b.聚合物微珠：是有机化合物制成的高分子聚合物微珠。
2.6、片状、纤维状、针状填料
片状、纤维状、针状填料 ①鳞片状填料是在两个方向上长度比第三个方向长得多的粒子，具有鳞片形状。 ②晶须是碳化硅、氮化硼、氧化铝、石墨或铍的金属氧化物制成的微小纤维状单晶体。
1.6、基本特性要求
填充剂的基本特性是指其在应用中对被填充物和填充物构成的复合体性能影响最大的，起 主导作用的特性。
颗粒的形状特征和大小：颗粒的是填充剂的基本单元，颗粒的形状、大小是颗粒的基本参 数。颗粒的形状有球形、立方体、块状、片状、纤维状等，通过当量球径来定义粒径的大 小；
颗粒大小分布：填充物本身是颗粒的聚集体，不可能是大小均一颗粒的聚集，通过筛析来 分级，去除一些级分。颗粒大小分布是填充物的重要性质，一般通过颗粒分布曲线表示， 它直接影响其流变性、耐磨性、颗粒堆砌等特性；
而且经碱处理后的产物。主要用于浅色脲
醛及三聚氰胺甲醛树脂配方中。用α-纤维素作填充剂的制品其抗冲强度没有木粉作填充剂 的制品好，硬度较高、不影响比重，而成型收缩率低。 E、花生壳：花生壳是含酚量很高的、来源丰富的廉价填充剂。花生壳粉可以适当改进 HDPE、PS、PP的性能并降低成本。花生壳粉表面大体上无极性特征。其吸水性也较木粉 小。 F、胡桃壳：胡桃粉是加工胡桃时产生的废料，由于含有大量木质树脂和角质蜡，所以它是 不吸水的。 G、玻璃纤维；主要用于塑料增强。
常见填料的特点及如何选择详解
什么是填料？填料泛指被填充于其他物体中的物料。
在化学工程中，填料指装于填充塔内的惰性固体物料，例如鲍尔环和拉西环等，其作用是增大气-液的接触面，使其相互强烈混合。
在化工产品中，填料又称填充剂，是指用以改善加工性能、制品力学性能并（或）降低成本的固体物料。
在污水处理领域，主要用于接触氧化工艺，微生物会在填料的表面进行累积，以增大与污水的表面接触，对污水进行降解处理。
优点：结构简单、压力降小、易于用耐腐蚀非金属材料制造等。
对于气体吸收、真空蒸馏以及处理腐蚀性流体的操作，颇为适用。
缺点：当塔颈增大时，引起气液分布不均、接触不良等，造成效率下降，即称为放大效应。
同时填料塔还有重量大、造价高、清理检修麻烦、填料损耗大等缺点。
一、填料有哪些种类？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，工业上已较少应用。
2、鲍尔环填料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。
3、阶梯环填料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，成为所使用的环形填料中最为优良的一种。
4、弧鞍填料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。
化工填料简述
化工填料简述化工填料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、有机酸及有机溶剂的腐蚀，可在各种高，低场合使用，应用范围十分广泛可用于化工，冶金，煤气制氧等行业，用于干燥塔、吸收塔、洗涤塔、再生塔。
在化工生产中塔填料的作用是为气液两相提供充分的接触面，并为提高其湍动程度创造条件，以利于传质。
1.常用填料分类可按填料形状分为四种：一、粒状填料：粒状填料是最早出现的填料，材质为无机陶粒或石英砂。
这种填料的主要长处是表面粗糙、微生物方便附着、截留悬浮物的能力强；但是阻力大以及易于堵塞是他的重要缺陷！二、蜂窝状或波纹板状填料：此类填料通常是用玻璃钢或塑料(聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯等)等材质制造而成。
它的优点有质轻、孔隙率高、强度高、防腐性能好等；缺点有：微生物的生长与脱落平衡不好控制、难以得到均一的流速。
三、球形轻质陶粒：球形轻质陶粒一般选用粘土作为它的原材料，添加适当的化工原料做为膨胀剂，用高温烧制而成。
跟传统填料相比较，球形轻质陶粒的优点是：高强度、大孔隙率、比表面积大、密度适宜、较好的化学稳定性、较强的生物附着性；缺点是：能耗高、制备成本高。
我国到目前为止，球形轻质陶粒曝气生物滤池及其组合工艺在生活污水处理、印染废水处理、啤酒废水处理中已经大量应用，在多年的实践中，取得了杰出的作用。
四、不规则多孔填料：以前的填料有拉西环(RaschingRing)、鲍尔环(PallRing)等；当前的填料有哈凯登球(Hacketten)和多面轻质球等，制作材料有塔内件、陶瓷、石墨、塑料和金属等。
主要优点是结构简单、价格便宜；然而流体分布不均是他的缺点。
也可按填料材质分为三种：一、陶瓷填料：具有优异的耐酸耐热性能、能耐除氟氧酸以外的各种酸、碱的腐蚀。
陶瓷填料可用于化工、冶金、制酸、煤气、制氧、钢铁、制药、精细化工等行业的洗涤塔、冷却塔、回收再生塔、脱硫塔、干燥塔、吸收塔及反应器的内衬。
其中包括：瓷环、陶瓷矩鞍环、陶瓷阶梯环、陶瓷十字隔板填料、陶瓷异鞍环填料。
散装填料的发展历程及传质影响因素的分析
装 化 和规 整 化 两 个 方 向并 行 发 展 ＿ １ ］ ， 先 后 出现 了各 种新 型 高效 的塔 填 料 ，并且 各具 优 势 。但 是， 近些年来 ， 无论是散装填料还是规整填料 ， 都出 现 了停 滞不 前 的状况 。
本 文 根据 散装 塔 填 料 的 发 展 历 程 ， 结 合 专 业
世纪 ６ ０年 代 ， 随着 理 论 的进 步 ， 塔 填 料 朝 着 散
ห้องสมุดไป่ตู้类型
表 １ 散 装 填 料 几 何 形 状 分 类【
填料名称
环 型环填料 拉西环 、 鲍尔环 、 格 型环 、 阶梯环 、 高流环 、 诺 派 克环 、 扁环 、 共轭环 、 ０形环 、 弹簧丝 、 刺孔环 鞍型环填料 马鞍环 、 短鞍环、 改进鞍环 鞍环类填料 莱佛厄派克环 、 金属环矩鞍 球形填料 圆球 、 多面球 、 Ｔ Ｒ Ｉ 球、 Ｔ Ｒ Ｉ Ｐ Ａ Ｃ Ｋ Ｓ球 、 Ｉ — Ｂ ａ ｌ ｌ 、 泰勒花环 （ Ｔ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｒ ｏ ｓ ｅ ｔ ｔ ｅ ） 、 蜂窝状球形填料
１ ． ２ ． ２ 发 展 阶段
善填料 床层 均匀 性 ， 加 速 液体 表 面更 新 频率 ， 改 进 填 料 对 液 体 的 铺 展 能 力 等 方 向发 展 。而 选 材
合 适 的 球 形 填 料 能 够 满 足 以 上 各 项 要求 ， 是 比较 理想 的散 装填 料 。因此 ， 本 文认 为 ， 球 形填 料 将成 为 散装 填料 的代 表 。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ — １ ２ ６ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ３
中图分类 号 ： Ｔ Ｑ ０ ５ ３ ． ５
常用散堆填料
常用散堆填料汇总散堆填料是指填料的安装以填料乱堆为主，该类填料是具有一定外形结构的颗粒体。
根据填料的形状，此类填料分为许多类型，同一类型的填料按气特殊部位，尺寸的差别分为不同的规格一环形填料1.1拉西环填料：高与直径相等的圆环，以环的外径为其特征尺寸。
有陶瓷，金属盒非金属材料。
装填方式：大尺寸(100mm以上)采用整砌方式规则填充小尺寸(75mm以下)采用乱堆方式装填优点：开发最早，结构简单，价格便宜缺点：在乱堆填充时填料间容易产生架桥、空穴等现象，影响了填料层液体的流动，使部分填料环内液体不易流入，造成填料层内液体的偏流、沟流、股硫甚至严重的壁流，恶化了填料层的操作工况。
同时，由于这种填料层内液体的持液量大，气体通过填料层时的折返路径长，所以气体通过填料层时的阻力大，通量小。
1.2开孔环形填料：在环形填料的环壁上开孔，使所开窗孔的孔壁形成一个内弯的舌片指向环的中心。
优点：充分利用了填料的材料表面，而又在原先实体环壁上开出许多窗洞，从而大大改善了气液两相通过填料床层时的流动状况，不但缩短了气体通过填料时的路径行程，而且减少了流动阻力，增大了气体通量，而且使液体分布更趋均匀，能较容易地流入填料环的内部，从而增加了填料床层的润湿表面积，提高了填料的传质效率。
1.2.1 鲍尔环填料鲍尔环填料是一种高径相等的开孔环形填料，每层窗孔有5个舌叶，每个舌叶内弯指向环心，上下两层窗孔的位置相反错开，一般开孔面积约占环壁总面积的30%左右。
有金属和瓷质之分，但是由于瓷质抗冲击强度差，容易破损，故已基本被淘汰。
同样材质、同样尺寸的鲍尔环填料与拉西环填料的几何外形尺寸、空隙率、比表面积几乎完全相同，但由于鲍尔环填料在环壁上开了许多窗孔，使得填料塔内的气体和液体能够从窗孔自由通过，所以填料层内的气体和液体分布情况较之拉西环有较大的改善，尤其是填料环内表面容易被液体润湿，使得内表面得以充分利用。
因此，同种材质、同样规格的鲍尔环填料，较之拉西环不但具有较大的通过能力和较低的压降，而且使塔的分离效率有所提高，操作弹性也有所增大。
填料名词解释
填料名词解释概述在化学工程、材料科学、制药工业等领域中，填料（packing material）是指用于填充反应器、塔设备或柱状容器的物质。
填料通常具有具有高比表面积和良好的质量传递性能，用于增加反应或分离过程的接触面积，提高反应效率和分离效果。
填料的作用填料在化工过程中扮演着重要的角色，具有以下几个主要作用：1.增加接触面积：填料通常是高表面积材料的结构，能够提供大量的表面积，以便反应物质和催化剂或吸附剂之间更好地接触。
通过增加接触面积，反应速率可以得到显著提高。
2.促进质量传递：填料的结构和形状可以改变物质的流动路径，从而促进物质在反应器或分离设备中的质量传递。
例如，在吸附过程中，填料能够提供足够的接触时间和传质路径，以实现吸附剂和被吸附物质之间的充分接触。
3.增加混合程度：填料的形状和布局可以影响液体或气体的流动分布，从而改变反应过程中的混合程度。
良好的混合有助于均匀分布反应物质，防止局部浓度过高或过低，同时减少反应物质的局部催化或吸附。
4.提高分离效果：在分离过程中，填料可以提供更多的表面积和通道，以增加物质在相界面的接触，从而实现更高的分离效果。
填料还可以根据需要选择具有特定表面性质的材料，如亲水性或疏水性，以实现特定的分离选择性。
填料的分类填料可以根据其形状、材料和应用进行分类。
形状分类1.球形填料：球形填料是一种具有球形结构的填料，常见的例如球形树脂颗粒。
球形填料由于具有较大的体积空隙，可以提供较低的压降和较高的流体通量。
球形填料通常用于气体吸附、液相吸附、离子交换等应用。
2.鼠尾草填料：鼠尾草填料是一种具有线形或丝状结构的填料，类似于鼠尾草的外形。
鼠尾草填料多用于填充柱状容器，具有较好的液体分散效果和质量传递性能。
3.片状填料：片状填料具有薄片形状的结构，可以提供较大的表面积和良好的质量传递性能。
片状填料常用于薄膜蒸馏等分离过程。
4.其他形状填料：除了以上常见形状外，还有一些特殊形状的填料，如环状填料、网格填料等，这些填料具有特定的结构和流体力学特性，适用于特定的工艺需求。
4.5.填料塔
2.整装填料 将金属丝网或多孔板 压制成波纹状，然后
组装成若干个某种高
度 （ 50 ～ 250mm ） 的 填料层，分层整装进
塔内。
二、气液两相在填料层内的流动
持液量(liquid hold up)：
单位体积填料层中滞留的液体体积。 液体流量一定时，气体流量越大，持液量越大，气 体通过填料层的压力降液也越大。 空塔气速：
用高，但塔径小，设备费用低。
四、填料塔的附件
（一）填料支承装置
（二）液体分布装置
（三）液体再分布器
气体在空塔中流过的速度，即气体体积流量除以塔 截面积所得的流速。
（一）气体通过填料层的压力降与液体流量及空 塔气速之间的关系
（二）泛点气速与压力降的关联图
三、塔径的操作条件下混合气流量，m3/s； U—混合气的空塔气速，m/s。 空塔气速小，则气体的压力降小，动力消耗少，操作费 用低，但塔径大，设备费用高。 空塔气速大，则气体的压力降大，动力消耗多，操作费
第五节
填料塔
一、填料塔结构及填料
（一）填料塔结构
（二）填料
1.散装填料 （1）拉西环 特点：高度和直径相等 缺点：横卧放置时内表面不易湿润，气 液接触面积小。 （2）鲍尔环 特点：提高了环内空间和环内表面的利 用程度，减小流体阻力，增大气液接触 面积。 （3）矩鞍形 特点：填料相堆放时的接触面积小较小， 空隙率教大，流体阻力较小，气液接触 面积较大。
散堆填料装填方案
散堆填料装填方案散堆填料是一种常见的填料装填方案，用于塔板或塔壁中，以提高物料与气体的接触效果，增强传质、传热和传质的效果。
本文将介绍散堆填料的装填方案以及其主要应用。
散堆填料是指将填料以散乱的形式，均匀地覆盖在设备内的板面上，形成一层薄的填料层。
散堆填料必须均匀分布，不得集中在一侧或局部区域。
散堆填料的装填方案有以下几种：1.单层散堆填料装填方案：将填料均匀地散落在板面上，形成一层薄的填料层。
单层散堆填料适用于气体流量较小且传质传热效果要求不高的情况。
2.多层散堆填料装填方案：将填料分成多个薄层，逐层堆放在板面上。
多层散堆填料可以增加填料的接触面积，提高传质、传热和传质效果。
3.双层散堆填料装填方案：在单层散堆填料的基础上，再堆放一层填料。
双层散堆填料可以进一步提高传质、传热和传质效果。
4.堆块+散堆填料装填方案：在填料之间加入堆块，形成堆块+散堆的装填方式。
堆块可以增加填料层之间的通道，有利于气体的均匀分布和流动。
散堆填料广泛应用于气、液体反应器、吸收塔、干燥塔、塔焓器等设备中。
其主要优点包括：1.填料具有大的表面积，能够增加相接触面积，提高传质、传热和传质效果。
2.散堆填料具有很高的孔隙率，便于流体的通道和扩散。
3.填料间的隙隔有利于气体的均匀分布和流动。
4.填料装填均匀，能够保证物料和气流的均匀接触，减少死区。
5.散堆填料具有良好的耐压性和耐腐蚀性，可以适应不同工艺的要求。
对于散堆填料的选择和使用，需要根据不同的工艺条件和填料要求进行合理的选择。
常见的散堆填料有球状填料、环状填料、骨状填料等。
选用填料时需要考虑填料的形状、材质、密度、孔隙率等因素。
综上所述，散堆填料是一种常用的填料装填方案，既可以提高传质、传热和传质效果，又可以适应不同工艺的要求。
合理选择和使用散堆填料，对于优化设备性能、提高生产效率具有重要意义。
散堆填料(共10张PPT)
材质： 金属、塑料和陶瓷等。
优点： ➢ 气液分布：环壁上开有许多窗口，使气液两相能够从窗孔自由通过，气液分布较拉西环有较大改善。 ➢ 润湿性能：填料环内表面容易被液体润湿，使得内外表面得以充分利用。 ➢ 分离效率高、压降低、操作弹性大：与同型号的拉西环相比，一般在同样的压降下，处理能力增加50%以上；在同样的处理量下，
填料环隙之间以点接触为主：增加了填料颗粒之间的空隙、减小气流阻力；接触点成为液体沿填料表面 流动的汇聚、分散点，有利于促进液膜的表面更新与气液混合，提高传质效率。
4. 1 散堆填料
环形填料
(4) 扁环
结构：短开孔环形填料，高径比小（约1/3）。
开孔：内弯舌片改为连续内弯弧形筋片。
翻边：取消。
适应：液液萃取过程。
（Nutter Ring）
相当于将阶梯环沿轴结向构对半：剖采开用，然薄后板将其冲中压的制一半成倒侧转1壁80开°连孔接的而成环，鞍其中形每填个料半圆，形构件中间又有一个半环形筋片。
填料环隙之间以点接鞍触为的主背：部增加有了一填个料颗开粒有之数间的个空圆隙孔、减的小凸气缘流阻加力强；筋， 润鞍湿背性 的能加：强填筋料及环两内侧筋表的面翻的容边两易，侧被增液加有体了大润填小湿料，的两使刚个得性与内，外可鞍表使反面用向得较以薄的充的半分材圆利料用，环。减，轻填料的重量； 特点:开敞结构, 有利鞍于液的体两的个分布侧和面促各进液有体一表个面更翻新边,是。散堆填料发展的一个突破，具有低压降、高通量、液体分布性能好、传质效率高、操作弹性大等优良的综合性能。
传递性能优于拉西环。 缺点：结构对称，容易套叠、架桥。
（2）矩鞍型填料
形状：与弧鞍填料的主要差别：两端为矩形（非圆弧形），上下两面不对称。
实用干货：填料塔的填料分类
实用干货：填料塔的填料分类今天就跟大家讲讲填料。
填料多种多样，该如何分类呢？一般情况下，填料分为散装填料和规整填料两大类。
一、散装填料散装填料：安装时以乱堆为主，也可以整砌。
具有一定外形结构和颗粒，又称为颗粒填料。
乱堆的缺点：填料间易产生架桥，相邻填料外表形成线接触，填料层内形成积液、液体的偏流、沟流、股流，阻力较大，通量较小。
❖一般情况下，散装填料分为环形、鞍形、环鞍形。
1、环形填料①拉西环外形是高度与外径相等的圆柱体。
由陶瓷、金属、塑料等制成。
大尺寸的拉西环（100mm以上）一般采用堆砌方式装填，小尺寸的拉西环（75mm以下）多采用乱堆方式填充。
②θ环、十字环及内螺旋填料❖θ环、十字环填料：在拉西环内分别增加一竖直隔板及十字隔板。
其特点是表面积增加、分散效率提高，但是传质效率并没有提高。
大尺寸的十字环填料，多采用整砌装填于填料支撑上作为散装乱堆砌填料的过渡支撑。
❖内螺旋环填料：在拉西环内增加螺旋形隔板。
螺旋环填料尺寸较大，一般采用整砌方式装填。
2、开孔环形填料在环形填料的环壁上开孔，使断开窗口的孔壁形成具有一定曲率指向环中心的内弯舌片。
开孔环形填料既充分利用了环形填料的表面又增加了许多窗孔，大大改善了气液两相物料通过填料层时流动状况，增加了气体通量，减少了气相的阻力，增加了填料层的湿润表面，提高了填料层的传质效率。
①鲍尔环在环的侧壁上开一层或两层长方形小孔，小孔的母材并不脱离侧壁而是形成向内弯的叶片。
上下两层长方形小孔位置交错。
同尺寸的鲍尔环与拉西环虽有相同的比表面积和空隙率，但鲍尔环在其侧壁上的小孔可供气液流通，使环的内壁面得以充分利用。
比之拉西环，鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压降，且分离效率较高，沟流现象也大大降低。
鲍尔环填料的优良性能使它一直为工业所重视，应用十分广泛。
可由陶瓷、金属或塑料制成。
②阶梯环填料阶梯环填料的结构与鲍尔环填料相似，环壁上开有长方形小孔，环内有两层交错45°的十字形叶片，环的高度为直径的一半，环的一端成喇叭口形状的翻边。
《化工原理》(下)第三章 塔设备第二次课讲解
环、鞍型填料
球形填料
环形填料 鞍型填料
环鞍结合型填料
拉西环、鲍尔环、阶梯 弧鞍 环、共軛环、QH扁环 矩鞍、
环矩鞍、 组合环、
T、RI球、Top－ Pak、
MellaringVSP
（1）环形填料
1）拉西环填料
2）鲍尔环填料
3）阶梯环填料
4）三叶环填料
5）QH扁环
（2）鞍形填料
1）弧鞍填料
❖ 当填料塔操作气速达到泛点气速时----------------------------------充满全塔空隙并在塔顶形成-----------，因而 -------------急剧升高。
参考答案
填料的润湿表面 气相 液相 液体分布
液体 液泛 压降 ❖ 空隙率 液泛 以免操作中因波动引起液泛 液体再分布 ＜ 气体通量大；压降小；传质效率高 液体；积液层；压降
2）矩鞍填料ຫໍສະໝຸດ 3）环矩鞍填料（3）球形填料
共轭环 华南理工大学化工学院研制
双鞍环 RICTM填料
Impac填料
规整填料
规整填料是按一定的几何构形排列，整齐堆砌的填料。 规整填料根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、 脉冲填料等。
波纹填料
格栅型填料
规 整 波 纹 填 料 塔 示 意 图
塔填料的发展趋势
❖ 为了使通过填料塔的压降小，应选择___ 大的填料。
❖ 填料塔设计时，空塔气速一般取_______气速的60%-80%，理 由_______ 。若填料层高度较高，为了有效地湿润填料，塔 内应设置_______装置。 一般而言，填料塔的压降 _______ 板式塔压降。（＞，＝，＜＝ )
❖ 鲍尔环比拉西环优越之处有（说出三点来）---------------------------------------------------------------------。
填料的概念问题回答
填料的概念填料是指用于填充某些容器或设备中的物质，以达到一定的目的。
填料可以是固体、液体或气体，常见的填料包括颗粒状物质、纤维状物质、泡沫材料等。
填料的应用范围非常广泛，涉及到化工、环保、水处理、石油、食品等多个领域。
填料的主要作用是增加表面积，提高反应效率。
在化工领域，填料常用于反应器中，以增加反应物与催化剂之间的接触面积，从而提高反应速率和效率。
在环保领域，填料则常用于废气处理设备中，以增加废气与吸附剂之间的接触面积，从而提高吸附效率。
在水处理领域，填料则常用于水处理设备中，以增加水与过滤介质之间的接触面积，从而提高过滤效率。
填料的选择应根据具体应用场景进行。
常见的填料材料包括陶瓷、金属、塑料、玻璃等。
不同的填料材料具有不同的物理化学性质，因此在不同的应用场景中，需要选择不同的填料材料。
例如，在化工领域，常用的填料材料包括陶瓷、金属等，这些材料具有较高的耐腐蚀性和耐高温性，能够适应较为恶劣的反应条件。
而在水处理领域，常用的填料材料包括塑料、玻璃等，这些材料具有较好的耐腐蚀性和耐磨性，能够适应较为复杂的水质环境。
填料的形状和尺寸也是影响填料性能的重要因素。
填料的形状和尺寸不同，其表面积也会有所不同。
例如，球形填料的表面积相对较小，适用于反应器中的气液反应；而环形填料的表面积相对较大，适用于反应器中的气固反应。
此外，填料的尺寸也会影响填料的性能。
填料尺寸过大会导致填料之间的空隙过大，影响反应效率；填料尺寸过小则会导致填料之间的空隙过小，影响物质的传递和反应效率。
总之，填料作为一种重要的化工材料，在化工、环保、水处理等领域中具有广泛的应用。
填料的选择应根据具体应用场景进行，包括填料材料、填料形状和尺寸等因素。
填料的优化设计和应用，将有助于提高反应效率和产品质量，促进工业生产的可持续发展。
常用散堆填料之欧阳地创编
常用散堆填料汇总散堆填料是指填料的安装以填料乱堆为主，该类填料是具有一定外形结构的颗粒体。
根据填料的形状，此类填料分为许多类型，同一类型的填料按气特殊部位，尺寸的差别分为不同的规格一环形填料1.1拉西环填料：高与直径相等的圆环，以环的外径为其特征尺寸。
有陶瓷，金属盒非金属材料。
装填方式：大尺寸(100mm以上)采用整砌方式规则填充小尺寸(75mm以下)采用乱堆方式装填优点：开发最早，结构简单，价格便宜缺点：在乱堆填充时填料间容易产生架桥、空穴等现象，影响了填料层液体的流动，使部分填料环内液体不易流入，造成填料层内液体的偏流、沟流、股硫甚至严重的壁流，恶化了填料层的操作工况。
同时，由于这种填料层内液体的持液量大，气体通过填料层时的折返路径长，所以气体通过填料层时的阻力大，通量小。
瓷拉西环填料的特性数据金属拉西环填料的特性数据湿填料压降系数（根据液体喷淋密度范围选择填料型号）1.2开孔环形填料：在环形填料的环壁上开孔，使所开窗孔的孔壁形成一个内弯的舌片指向环的中心。
优点：充分利用了填料的材料表面，而又在原先实体环壁上开出许多窗洞，从而大大改善了气液两相通过填料床层时的流动状况，不但缩短了气体通过填料时的路径行程，而且减少了流动阻力，增大了气体通量，而且使液体分布更趋均匀，能较容易地流入填料环的内部，从而增加了填料床层的润湿表面积，提高了填料的传质效率。
1.2.1 鲍尔环填料鲍尔环填料是一种高径相等的开孔环形填料，每层窗孔有5个舌叶，每个舌叶内弯指向环心，上下两层窗孔的位置相反错开，一般开孔面积约占环壁总面积的30%左右。
有金属和瓷质之分，但是由于瓷质抗冲击强度差，容易破损，故已基本被淘汰。
同样材质、同样尺寸的鲍尔环填料与拉西环填料的几何外形尺寸、空隙率、比表面积几乎完全相同，但由于鲍尔环填料在环壁上开了许多窗孔，使得填料塔内的气体和液体能够从窗孔自由通过，所以填料层内的气体和液体分布情况较之拉西环有较大的改善，尤其是填料环内表面容易被液体润湿，使得内表面得以充分利用。
常用散堆填料之欧阳语创编
常用散堆填料汇总散堆填料是指填料的安装以填料乱堆为主，该类填料是具有一定外形结构的颗粒体。
根据填料的形状，此类填料分为许多类型，同一类型的填料按气特殊部位，尺寸的差别分为不同的规格一环形填料1.1拉西环填料：高与直径相等的圆环，以环的外径为其特征尺寸。
有陶瓷，金属盒非金属材料。
装填方式：大尺寸(100mm以上)采用整砌方式规则填充小尺寸(75mm以下)采用乱堆方式装填优点：开发最早，结构简单，价格便宜缺点：在乱堆填充时填料间容易产生架桥、空穴等现象，影响了填料层液体的流动，使部分填料环内液体不易流入，造成填料层内液体的偏流、沟流、股硫甚至严重的壁流，恶化了填料层的操作工况。
同时，由于这种填料层内液体的持液量大，气体通过填料层时的折返路径长，所以气体通过填料层时的阻力大，通量小。
瓷拉西环填料的特性数据金属拉西环填料的特性数据湿填料压降系数（根据液体喷淋密度范围选择填料型号）1.2开孔环形填料：在环形填料的环壁上开孔，使所开窗孔的孔壁形成一个内弯的舌片指向环的中心。
优点：充分利用了填料的材料表面，而又在原先实体环壁上开出许多窗洞，从而大大改善了气液两相通过填料床层时的流动状况，不但缩短了气体通过填料时的路径行程，而且减少了流动阻力，增大了气体通量，而且使液体分布更趋均匀，能较容易地流入填料环的内部，从而增加了填料床层的润湿表面积，提高了填料的传质效率。
1.2.1 鲍尔环填料鲍尔环填料是一种高径相等的开孔环形填料，每层窗孔有5个舌叶，每个舌叶内弯指向环心，上下两层窗孔的位置相反错开，一般开孔面积约占环壁总面积的30%左右。
有金属和瓷质之分，但是由于瓷质抗冲击强度差，容易破损，故已基本被淘汰。
同样材质、同样尺寸的鲍尔环填料与拉西环填料的几何外形尺寸、空隙率、比表面积几乎完全相同，但由于鲍尔环填料在环壁上开了许多窗孔，使得填料塔内的气体和液体能够从窗孔自由通过，所以填料层内的气体和液体分布情况较之拉西环有较大的改善，尤其是填料环内表面容易被液体润湿，使得内表面得以充分利用。
散装填料
矩鞍环(IntaloxSaddle)对弧鞍形环的改进，主要区别在于将一对弧形面改为矩形面，且内外曲率半径不同，从而避免了容易叠套的缺陷，使床层孔隙率均匀，改善了液体分布性能与拉西环相比液泛点高，压降和传质单元高度较低; 异鞍环(SuperIntalox)在矩鞍环上的改进。
将记扇形面改为带锯齿边的贝壳状弧形面，并增加开孔使填料内外表面沟通、增加流体的自由通道，有利于液体分布和表面更新。
所以它的处理能力高，压降小传质性能有所改善; 扁环填料(Super mini ring)高径比为1:2，取消了阶梯环的翻边，采用内弯弧形筋片来提高填料的强度，在乱堆时能有序排列，流道更合理，压降低; 共轭环(ConjugateRing)该填料提取了环形和鞍形填料的优点，采用共轭曲线肋片结构，两端外卷边及合适的长径比，填料间或填料与塔壁间均为点接触，不会产生叠套。
孔隙均匀、阻力小，乱堆时取定向排列，故有规整填料的特点。
有较好的流体力学和传质性能; 阶梯环（CascadeMini Ring)吸取拉西环的优点又对鲍尔环进行改进，即环的高径比仅为鲍尔环的一半，关在环的一端增加了锥形翻边。
这样减少了气体通量，填料的强度也提高了，由于结构特点，使气液分布均匀;短阶梯环(SCMR)阶梯环的变种，高径比为1:3,成为短环填料，进一步改善传质性能；花环填料将塑料细条弯成一定直径的螺旋圈，然后盘成花环状在外圆环围之以增加环的刚性。
与拉西环相比，其压降和传质单元高度较低，泛点高，堆积重量十分轻。
英特派克(Intaloxsaddle)用金属薄片冲成略带弧形的内外弯片，结构简单，强度高。
是用于工业中的一种压降低，高效填料。
哈埃派克(HY-Pac)对金属鲍尔环上的单一舌片窗孔必为由上下两对开舌片组成窗孔，从而使通量更大，压降更低。
处理能力比鲍尔环高出10%以上，改善了环内气液分布，提高了传质效率。
十字隔环(Cross Ring)对勒辛环的改进，类似的环内添加隔板方式通常用于整砌式作第一层支撑小填料用，压降相对较低，沟流和壁流较少;拉西环的衍生物，在不中增加一隔板，以增大填料的比表面积，与拉西环无本质区别，常用于塔内整砌堆积将鲍尔环的矩形开孔相互倒置。
什么是填料？
什么是填料？填料被广泛应用于化工的生产过程中。
你了解填料吗？有哪些常见填料的类型？如何正确选择填料呢？一起来看看~什么是填料？填料泛指被填充于其他物体中的物料。
在化学工程中，填料指装于填充塔内的惰性固体物料，例如鲍尔环和拉西环等，其作用是增大气-液的接触面，使其相互强烈混合。
在化工产品中，填料又称填充剂，是指用以改善加工性能、制品力学性能并（或）降低成本的固体物料。
在污水处理领域，主要用于接触氧化工艺，微生物会在填料的表面进行累积，以增大与污水的表面接触，对污水进行降解处理。
优点：结构简单、压力降小、易于用耐腐蚀非金属材料制造等。
对于气体吸收、真空蒸馏以及处理腐蚀性流体的操作，颇为适用。
缺点：当塔颈增大时，引起气液分布不均、接触不良等，造成效率下降，即称为放大效应。
同时填料塔还有重量大、造价高、清理检修麻烦、填料损耗大等缺点。
填料有哪些种类？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，工业上已较少应用。
2、鲍尔环填料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。
3、阶梯环填料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。
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化工散堆填料
1 散堆填料概述
散堆填料又称颗粒填料，通常以乱堆形式装在塔内，故也称乱堆填料。
最初的填料可以追溯到焦炭、瓦砾、卵石、铁屑之类不定形物的原始阶段。
1914年陶瓷拉西环的出现，使填料的研究进入了科学的轨道。
为增加比表面积，以后又有在环内加一横隔板的勒辛环；在环内加十字隔板的十字隔环；或加螺旋形表面的螺旋环等衍生填料。
图1 拉西环及其衍生填料
拉西环类填料内表面往往不易倍液体充分湿润，影响其传质效率。
此后出现了很多表面开孔的散装填料。
如1948年BASF公司开发的鲍尔环，在填料环形表面开有矩形开口，增加气相的湍动及对液相的湿润，从而早增强了传质并减小压降。
20世纪70年代初Norton 公司对鲍尔环进一步改进，开发了哈埃派克（Hy-Pac）填料，即将鲍尔环每个窗口的单一舌片改为上下相对开的舌片，这样其舌片较鲍尔环就多了一倍，强化了填料层内液体的汇聚与分散，增加了液滴内部的搅动，从而改善了气液分布，提高了传质速率、增大通量、减小压降和扩大操作弹性。
并在环壁上滚出凸起的环槽，提高了承载能力。
在相同名义尺寸下，哈埃派克填料的实际尺寸比鲍尔环大，但效率仍保持一致，这样同效率、同样高度的填料层可节省金属、降低成本。
2 金属散堆填料
按材料散堆填料可分为金属散堆填料、陶瓷散堆填料和塑料散堆填料等。
金属填料是以碳钢、不锈钢及组合金等材料制成的塔填料。
金属填料具有壁薄、耐冷热、空隙率大、通量大，压降低、阻力小、分离效果好、寿命长等优点，虽说一次性投资稍大，但能充分发挥设备的潜在力。
金属填料适用于真空精馏塔，处理过敏性、易分解、易紧合、易结碳的物料。
金属填料广泛用于石化、化肥、化工、环保等行业的填料塔中。
金属散堆填料有三 Y环、共轭环、八四内弧环、扁环、矩鞍环、阶梯环等产品。
金属拉西环填料被广泛应用于很多领域，但是金属拉西环填料的应用得最主要的领域是作为催化剂支撑。
金属鲍尔环填料在环壁上开了许多窗孔，使得塔内的气体和液体能够从窗口自由通过，目前鲍尔环填料是被采用的主要环形填料之一。
金属阶梯环填料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，而且增加了气液接触点，有利于液体汇聚分散及膜表面的不断更新，使传质得到强化，分离
效率大大提高。
金属矩鞍环填料用于装备新填料塔，其高度比板式塔降低 35%，直径减小30%，或提高效率10-30%，减少压力损失20-60%。
国内干式蒸馏代替湿式蒸馏试验研究表明，可降低投资 20% 。
总之，采用新型的环矩鞍可以增加产率低能耗或成本，提高分离效率。
金属纳特环填料是新开发出来的一种新型填料 ,金属纳特环填料具有通量大、压降低、传质效率高、操作弹性大的特点。
金属八四内弧环填料类似花环开关的金属填料，也称麦勒环填料。
金属八四内弧环填料的特点是环壁开敞面积大，所以具有通量大、阻力小和传质效率高等特点。
金属填料是以碳钢、不锈钢及组合金等材料制成的塔填料。
金属填料具有壁薄、耐冷热、空隙率大、通量大，压降低、阻力小、分离效果好、寿命长等优点，虽说一次性投资稍大，但能充分发挥设备的潜在力。
金属填料适用于真空精馏塔，处理过敏性、易分解、易紧合、易结碳的物料。
金属填料广泛用于石化、化肥、化工、环保等行业的填料塔中。
3 陶瓷散堆填料
陶瓷散堆填料是一种新型填料,是针对拉西环的一些主要缺点加以改进而出现的，是在普通拉西环的壁上开八层长方形小窗，小窗叶片在环中心相搭，上下面层窗位置相互交搭而成。
它与拉西环填料的主要区别是在于在侧壁上开有长方形窗孔，窗孔的窗叶弯入环心，由于环壁开孔使得气、液体的分布性能较拉西环得到较大的改善，尤其是环的内表面积能够得以充分利用。