填料塔-文献综述
波纹填料塔的工业应用综述
波纹填料塔的工业应用综述一、波纹填料塔的定义与特点1.定义波纹填料塔是一种以波纹填料为主要填充物的塔式设备，用于气液或液液传质过程的工业设备。
2.特点波纹填料塔具有结构紧凑、传质效率高、操作弹性大、压降小、能耗低、分离效果好等优点，在化工、医药、食品等领域得到广泛应用。
二、波纹填料塔的分类与结构1.分类波纹填料塔主要分为金属波纹填料和塑料波纹填料两大类。
金属波纹填料具有耐腐蚀、耐高温、强度高等优点，适用于各种腐蚀性介质；塑料波纹填料则具有成本低、易加工、耐磨损等优点，适用于一般介质。
2.结构波纹填料塔主要由塔体、进料口、出料口、填料层、支撑结构等组成。
填料层是波纹填料塔的核心部分，由波纹填料按照一定方式堆叠而成。
支撑结构用于支撑填料层，保持其稳定性和均匀性。
三、波纹填料塔的传质性能1.传质原理波纹填料塔的传质过程主要通过气液或液液逆流接触实现。
在填料层中，气液或液液逆流接触，通过波纹填料的特殊形状和表面的粗糙度，增加了相际接触面积和接触时间，提高了传质效率。
2.传质性能影响因素波纹填料塔的传质性能受到多种因素的影响，包括填料的形状、尺寸、堆叠方式、操作条件（如温度、压力、流量等）以及物料的性质等。
合理的选择和设计填料层结构，以及优化操作条件，可以提高波纹填料塔的传质性能。
四、波纹填料塔的工业应用领域1.化工行业波纹填料塔在化工行业中广泛应用于各种气液或液液传质过程，如吸收、解吸、萃取等。
通过优化设计和操作条件，可以实现高效分离和回收目标组分。
2.医药行业在医药行业中，波纹填料塔可用于药物的提取、分离和纯化过程。
通过选择合适的填料和操作条件，可以获得高纯度的药物产品。
3.食品行业在食品行业中，波纹填料塔可用于食品添加剂的提取和分离过程。
通过优化设计和操作条件，可以提高食品添加剂的纯度和收率。
五、波纹填料塔的应用效果与经济效益1.应用效果通过应用波纹填料塔，可以大大提高传质效率，降低能耗和操作成本。
第六节 填料塔
液泛 在泛点气速下，持液量的增多使液相由分散相变为 连续相，而气相则由连续相变为分散相，此时气体呈气泡 形式通过液层，气流出现脉动，液体被大量带出塔顶，塔 的操作极不稳定，甚至会被破坏，此种情况称为淹塔或液 泛。影响液泛的因素很多，如填料的特性、流体的物性及 操作的液气比等。 填料特性的影响集中体现在填料因子上。填料因子F 值越小，越不易发生液泛现象。 流体物性的影响体现在气体密度、液体的密度和粘度 上。气体密度越小，液体的密度越大、粘度越小，则泛点 气速越大。 操作的液气比愈大，则在一定气速下液体喷淋量愈大 ，填料层的持液量增加而空隙率减小，故泛点气速愈小。
填料的性能评价
填料性能的优劣通常根据效率、通量及压降
三要素衡量。在相同的操作条件下，填料的比表
面积越大，气液分布越均匀，表面的润湿性能越
好，则传质效率越高；填料的空隙率越大，结构
越开敞，则通量越大，压降亦越低。
填料塔的流体力学性能 填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液 量、填料层的压降、液泛、填料表面的润湿及返混等。
填料层的持液量
在一定操作条件下，在单位体积填料层 内所积存的液体体积，以(m3液体)/(m3填 料)表示。
一般来说，适当的持液量对填料塔操作的稳 定性和传质是有益的，但持液量过大，将减少填 料层的空隙和气相流通截面，使压降增大，处理 能力下降。
填料层的压降
在逆流操作的填料塔中，从塔顶喷淋下来的 液体，依靠重力在填料表面成膜状向下流动，上 升气体与下降液膜的摩擦阻力形成了填料层的压 降。填料层压降与液体喷淋量及气速有关，在一 定的气速下，液体喷淋量越大，压降越大；在一 定的液体喷淋量下，气速越大，压降也越大。
拉西环
பைடு நூலகம்
填料的性能评价
化工原理5.6 填料塔
选择气体输
送设备
设计填料塔
的塔径
5.6
5.6.4
填料塔
填料塔的附件
5.6.4.1 支承板
（1）支承板是用以支撑填料和塔内持液的部件。
（2）基本条件：
① 足够的机械强度
② 支承板的自由截面积不应小于填料层的自由截面积，以免气液在通过支承板时
流动阻力过大，在支承板处首先发生液泛。
，1
L ，1
B
Τ
2
2′
பைடு நூலகம்2
∗ =
A
2′ 2
1′
1
X
5.6
填料塔
【例5-12】 填料塔逆流吸收，2 降低，其余操作条件不变，2 、1 、吸收操作线如何
变化？
解：
Y
′
（1） 和S 的变化情况：
Y1
=
/
1
=
=
+
1
Ω
率的三次方之比。
② 特点：反映气体通过湿填料时的流动特性。当流体流过填料时，填料实际空
隙率变小，填料的实际比表面积也发生变化。
5.6
5.6.2.2
填料塔
填料的类型
（1）按装填方式来分——乱堆填料和整砌填料
（2）按使用效率来分——普通填料和高效填料
（3）按结构类型来分——实体填料和网体填料
（4）常见的填料：
（2）逆流操作与并流操作平均吸收推动力的比。（1.83倍）
5.6
填料塔
（2）吸收剂的流量 L
若填料塔的入口条件 ， ， 一定，吸收剂流量 ↑，即Τ ↑ ，则吸收操作
10第七节：填料塔资料
略好
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排序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
三、填料的选择
填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。所 选填料既要满足生产工艺的要求，又要使设备投资和操作 费用最低。
1. 填料种类的选择：填料种类的选择要考虑分离工艺 的要求，通常考虑以下几个方面：
(1)传质效率要高 一般而言，规整填料的传质效率高 于散装填料；
类填料为网体填料。有多种 形式，如金属丝网制成的网 环和鞍型网等。
优点：网丝细密，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，多用于实验室中难分离物系的分离 。
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（7）球形填料
悬浮球填料
由聚丙烯材料注塑成形，微生物挂 膜快、生物膜易脱落，抗酸碱、耐老化 、不受水流影响，使用寿命长，产品耐 生物降解，剩余污泥极少，安装方便。
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填料名称 丝网波纹填料 孔板波纹填料 金属intalox 金属鞍形环 金属阶梯环 金属鲍尔环
瓷intalox 瓷鞍形环 瓷拉西环
9种填料综合性能评价
评估值
语言值
0.86 0.61 0.59
很好 相当好 相当好
0.57
相当好
0.53一般好Fra bibliotek0.51
一般好
0.41 0.38
较好 略好
0.36
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。
在拉西环基础上衍生了θ环、十 字环等，其基本改进是在拉西环内增 加一结构，以增大填料的比表面积。
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（2）鲍尔环 在拉西环基础上
改进的，环壁开窗， 切开的舌页内弯，在 中心搭桥 。
填料塔文献综述
填料塔文献综述（作者未知）填料塔文献综述（一）引言填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。
而塔填料、塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。
近年来，随着高效新型填料和其他高性能塔内件的开发，以及人们对填料流体力学、放大效应及传质机理的深入研究，使填料塔技术得到了迅速的发展。
目前，国内外已开始利用大型高效塔改造板式搭，并在增加产量、提高产品质量、节能等方面取得了巨大的成就。
（二）填料塔填料塔是气、液呈逆流的连续性接触的气液传质设备，它的结构和安装比板式塔简单。
塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气、液通过。
支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。
填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。
填料层中的液体有向塔壁流动的“趋壁”倾向，因此填料层较高时往往将其分为几段，每一段填料层上方设有液体再分布器，使流到壁面的液体集于液体在分布器作重新分布。
填料塔操作时，气体从下向上呈连续相通过填料层的空隙，液体则沿填料表面流下，并形成相际接触界面，进行传质。
气、液体的通过能力、相际界面的大小、传质速率的快慢与填料的集合形状关系甚大。
因此，多年来人们一直注意发展性能优良而有造价低廉的填料。
填料塔与板式塔相比在以下情况下优先选用：①在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可以采用新型填料以降低塔德高度；②对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小、压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；③具有腐蚀性物料，可选用非金属填料的填料塔；④容易发泡的物料宜选用填料塔，因为在填料塔内，气相主要不以气泡形式通过液相，可减少发泡的危险，此外，填料还可以使泡沫破碎。
（三）塔填料（1）填料的类型：填料的种类很多，按照制成填料的材料是实体还是网体可分为实体填料和网体填料两类。
实体填料有陶瓷、金属或塑料等制成，如拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形和矩鞍填料等；网体填料有金属丝制成，如形网环、网状鞍形填料、网波纹填料等。
新型高效均流填料塔的应用机理研究的开题报告
新型高效均流填料塔的应用机理研究的开题报告一、选题背景和意义填料塔是在化工、石油、制药等工业领域中常见的分离设备，如蒸馏塔、吸收塔、萃取塔等。
填料塔中填充了大量的填料，填料的形状、材料、大小等因素均会影响填料塔的性能。
近年来，人们对填料塔的性能进行了广泛研究，涉及到填料塔的传质、传热等方面的问题。
新型高效均流填料塔是填料塔的一种重要形式，它采用了一系列先进的设计和制造工艺，可以使填料塔的传质效率和传热效率得到大幅提升，具有优异的传质性能、较低的压降和能量消耗以及更好的适应性。
因此，研究新型高效均流填料塔的应用机理对于优化填料塔的性能具有重要的意义。
二、研究内容和目标本文将以新型高效均流填料塔为研究对象，主要内容包括：1. 分析新型高效均流填料塔的设计原理和制造工艺，深入了解其优异性能的来源。
2. 研究填料塔传质和传热机理，探究新型高效均流填料塔的传质、传热特点和影响因素。
3. 利用数值模拟方法，分析塔内气体和液体相的流动情况和分布规律，探究填料塔内流体的分布特性和均匀度。
4. 进行实验验证，对比分析新型高效均流填料塔与传统填料塔的性能差异，验证新型高效均流填料塔的优势。
本文的目标是深入了解新型高效均流填料塔的应用机理，掌握填料塔的传质、传热规律和填料塔内流体的分布规律。
同时，通过实验验证，可以比较新型高效均流填料塔与传统填料塔的性能差异，为优化填料塔的设计和制造提供参考。
三、研究方法和技术路线本文将采用以下研究方法：1. 文献研究和分析，了解填料塔和新型高效均流填料塔的理论知识和基本设计原理。
2. 数值模拟，采用CFD软件模拟填料塔内流体的三维流动情况，研究填料塔内液体和气体相的分布规律，分析填料对流动的影响。
3. 实验验证，采用试验台架对新型高效均流填料塔和传统填料塔进行测试，比较两者的传质效率、传热效率和能耗差异。
技术路线：1. 文献综述，分析填料塔和新型高效均流填料塔的理论知识和基本设计原理。
精馏塔课程设计文献综述
二文献综述关键词：填料塔；聚丙烯；吸收摘要: 填料塔洗涤吸收净化工艺不单应用在化工领域 ,在低浓度工业废气净化方面也能很好地发挥作用。
工程实践表明 ,合理的系统工艺和塔体设计 ,是保证净化效果的前提。
本文简述聚丙烯阶梯填料应用于水吸收氨过程的工艺设计以及工程问题。
（一）引言填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，它是化工类企业中最常用的气液传质设备之一。
而塔填料塔内件及工艺流程又是填料塔技术发展的关键。
从塔填料、塔内件以及工艺流程,特别是塔填料三方面对填料塔技术的现状与发展趋势作了介绍,说明了塔填料及塔内件在填料塔技术中的重要性。
与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：（1）生产能力大；（2）分离效率高；（3）压降小；（4）操作弹性大；（5）持液量小。
聚丙烯材质填料作为塔填料的重要一类，在化工上应用较为广泛，与其他材质的填料相比，聚丙烯填料具有质轻、价廉、耐蚀、不易破碎及加工方便等优点，但其明显的缺点是表面润湿性能差。
研究表明，聚丙烯填料的有效润湿面积仅为同类规格陶瓷填料的 40 % ，由于聚丙烯填料表面润湿性能差，故传质效率较低，使应用受到一定的限制.为此，对聚丙烯填料表面进行处理，以提高其润湿及传质性能的研究日益受到人们的重视. 近年来，国内外一些学者做了该方面的研究工作，研究结果表明，聚丙烯填料经表面处理后，润湿及传质性能得到了较大的提高。
聚丙烯阶梯环填料为外径是高度的两倍的圆环 ,在侧壁上开出两排长方形的窗孔 , 并在一端增加了一个锥形翻边，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 ,各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。
阶梯环与鲍尔环相比 ,其高度减少了一半 ,并在一端增加了一个锥形翻边。
（二）填料塔技术填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。
填料塔-文献综述
现代填料塔技术发展现状与展望摘要填料塔作为一种传质设备, 具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点, 广泛用于分离操作。
论述了国内外填料塔技术的发展现状, 详细介绍了各种新型散堆填料、规整填料、液体分布器和气体分布器的结构特点、流体力学性能和传质性能, 并比较了各自的优缺点。
同时展望了填料塔今后发展趋势和技术开发方向。
关键词填料塔散堆填料规整填料液体分布器气体分布器填料塔具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点, 是石油、化工、化纤、轻工、制药及原子能等工业中广泛应用的气液接触传质设备之一。
过去,由于其存在着放大效应和壁流效应, 使其应用仅仅局限于小塔上。
近年来, 人们进行了大量的研究, 取得了突破性进展, 目前应用的规整填料最大直径可达14～20m, 突破了仅限于小塔的传统观念, 并在现代化工生产中得到更为普遍的应用。
目前的研究主要集中在填料、液体分布器和气体分布器等方面。
本文就是这几个方面的一个综述和展望。
1 新型填料11散堆填料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主要用在吸收、解吸、精馏、干燥和萃取等气-液或液-液接触的传质传热过程。
近年来一些新型高效散堆填料的出现以及在一些行业的成功应用, 如环保行业从烟气中除去HCl和SO2等, 说明散堆填料将在某些领域得到新的发展[ 1 ]。
另外, 国内外最新的研究表明, 在液液萃取、液气比很大的吸收和高压精馏情况下, 应用散堆填料的操作性能优于规整填料和塔盘[ 2 ]。
因此在合成氨的气体净化、石油化工和焦化等领域, 散堆填料得到广泛的应用。
此外, 反应蒸馏、硫化干燥和超重力分离等领域也在使用散堆填料。
(1) I MPAC填料[ 3 ]I MPAC填料最初由美国Lantc公司提出,它集扁、鞍和环结构于一体。
它可以看作由若干个I ntal ox填料连体而成, 采用多褶壁面、多层筋片、消除床内死角和单体互相嵌套等技术, 所以该填料兼有规整填料和散堆填料之特性。
填料塔技术要求范文
填料塔技术要求范文填料塔是一种常用的化工设备，主要用于气体液体或液体液体的质量传递和分离。
为了确保填料塔的正常运行和高效性能，有一些技术要求需要满足。
首先，填料塔的填料材料需要具备良好的耐腐蚀性能。
填料材料应能够耐受化学物质的腐蚀，并保持结构的稳定性。
常见的填料材料包括陶瓷、金属、塑料等。
选择合适的填料材料能够延长填料塔的使用寿命，并减少维护成本。
其次，填料塔的填料应具备良好的传质性能。
填料的形状、尺寸和材质都会影响传质效果。
适当选择填料的类型和形状，可以增加接触面积和提高质量传递效率。
填料的密度、孔隙率和润湿性等也会影响传质效果，因此需要根据具体工艺要求来选择填料。
第三，填料塔的塔板设计应考虑到气体液体的均匀分配和收集。
塔板的布置要合理，以保证流体沿着填料塔的理想路径流动。
塔板上的孔板或波纹板应设计合理，能够均匀分布气液流量，减少液体的偏-集和阻力损失。
孔板孔径的大小和布局的间距也需要根据具体工艺要求进行调整。
第四，填料塔的塔体结构需要确保结构稳定和密封性能。
填料塔的塔体应具备足够的强度和刚度，以承受装填料、气体液体压力和风荷载等外力。
为了确保填料塔的安全运行，塔体的设计和施工必须符合相关的规范和标准。
另外，填料塔的连接处需要具备良好的密封性能，以防止泄漏。
最后，填料塔的操作和维护需要便捷和安全。
填料塔的进出料口、检修口和排污口等应布置合理，方便操作和维护人员进行操作和维护工作。
填料塔的内部结构设计应避免死角和积液，以减少清洗和维护的困难。
综上所述，填料塔的技术要求涉及填料材料、填料传质性能、塔板设计、塔体结构和操作维护等方面。
只有满足这些技术要求，填料塔才能正常运行，实现高效的质量传递和分离效果。
化工设备之填料塔
化工设备之填料塔引言填料塔是化工生产中常用的一种设备，用于进行气体或液体的传质与传热操作。
填料塔通过将流体引导经过填料层，增大接触面积，从而提高传质传热效率。
本文将从填料塔的定义、结构、工作原理、应用领域等方面进行详细介绍。
一、填料塔的定义填料塔（Packed tower）是一种用于气体液体传质、传热的设备。
其结构包括塔体、填料层、进出口管道、槽外冷凝器等部分。
填料塔的塔体一般由塔筒、进出料口、塔底及塔顶等组成。
二、填料塔的结构填料塔的结构主要包括以下几个部分：1. 塔筒塔筒是填料塔的主体部分，一般由圆柱形或方形的金属材料制成。
塔筒的内部通常经过抛丸除锈、防腐处理等工艺，以提高其耐腐蚀性能。
2. 填料层填料层是填料塔的核心部分，其作用是增大流体接触面积。
常见的填料材料包括金属、陶瓷、塑料等，其形状有条形、环形、片状等多种。
3. 进出口管道填料塔的进出口管道用于引导流体进入和流出塔体。
进口管道通常设置在塔底，而出口管道则设置在塔顶。
4. 槽外冷凝器槽外冷凝器是填料塔中常用的辅助设备，用于将气体冷凝成液体。
冷凝后的液体可以回流到塔底，进一步提高传质效率。
三、填料塔的工作原理填料塔的工作原理是通过在塔内设置填料层，使流体在填料层上形成薄膜状，增加液体和气体之间的接触面积，从而促进传质和传热的发生。
具体的工作原理如下：1.液体从塔顶通过喷淋器均匀地引入填料层，流经填料层后形成薄膜状。
2.气体从塔底通过进口管道引入塔内，顺着填料层向上流动。
3.在填料层的作用下，液体和气体之间进行传质传热，液体中的溶质逐渐均匀地分布到气体中。
4.溶质逐渐从气体中传到液体中，达到传质的目的。
5.冷凝的气体在填料层中与液体接触，被冷凝器冷凝成液体后回流到塔底。
6.反复循环以上步骤，直到达到预定的传质、传热效果。
四、填料塔的应用领域填料塔广泛应用于化工、石油、冶金、环保等行业，其主要应用领域包括：1.吸附分离：填料塔在吸附分离过程中起到重要作用，可用于气体分离、液体分离等。
化工设备之填料塔
化工设备之填料塔首先，选择合适的填料是非常重要的。
填料的选择应根据反应物性质、反应条件、以及产物分离要求等因素综合考虑。
填料的表面积越大，对气液间传质速度越快，因此填料材料的选择应以增大界面传质作用并提高传质速度为目标。
其次，填料塔的设计应该具备良好的传质和传热性能，保证反应的高效进行。
为了达到这一目的，填料塔通常采用多层填料结构，以增大气液接触面积，并通过设置冷却与加热设备，以保持较大的温差，提高传热效率。
另外，填料塔的操作应该严格按照操作规程进行，操作人员要经过专门的培训，熟悉填料塔的操作流程和事故处理方法，以确保生产过程的安全性。
最后，填料塔的维护和保养也是非常重要的。
定期对填料塔内部进行清洗和维护，检查填料的磨损情况，及时更换老化的填料，以确保填料塔的正常运行。
总之，填料塔的设计、选择填料、操作和维护都是非常重要的，必须严格按照相关规定和要求进行。
只有这样，才能保证填料塔的正常运行，确保生产过程的稳定和产品质量的可靠。
填料塔是化工设备的重要组成部分，主要用于进行气液或液液的接触与反应、物料分离、物质传递等工艺操作。
为了保证填料塔的正常工作，需要特别注意以下几个方面。
首先，填料选型是填料塔设计的关键环节。
填料的种类、形状、密度、比表面积等特性直接影响着填料塔的传质传热效率。
因此，在填料选型过程中，需要充分考虑填料与气体或液体的接触方式、传递速度、传质效率等因素。
另外，填料的物理和化学性质也要符合所需的反应条件，以避免对反应过程产生不利影响。
同时，在填料选型过程中还要考虑填料的耐腐蚀性和耐磨性，以确保填料的使用寿命和稳定性。
其次，填料塔的结构设计以及气液分布方式也是填料塔设计中必须重视的方面。
在设计填料塔时，需要考虑填料的密度、堆积方式、气体液体的分布方式、流态特性等多方面因素，以保证填料的均匀与充分分布，从而实现较高的传质传热效率。
特别需要关注气液入口的设计和布置，以确保气液在填料层内的均匀分布和高效接触。
填料塔的详细介绍
1.我们想要一份关于填料塔的详细介绍,装置的详细尺寸,配套的设备装置,实验中采集的数据类型,采集数据的位置,压强,温度等, 以及压降信息; 你们怎么根据采集的数据评估塔的效率(比如NTSM),该操作是高压操作还是真空操作?塔体系采用不锈钢管组成，上中、下各有一玻璃塔节供观察塔板上汽液两相流动情况，塔径Ф89 ×4 mm，主体设备高7.8m，填料为不锈钢丝网波纹填料（整砌），尺寸为Ф80 ×100 mm(H),空隙率为85%，填料层支承栅板的开孔率为70%。
塔釜液体加热采用380V三相电加热，塔顶冷凝器为列管换热器。
进料采用计量泵进料。
进料量由变频器调节, 回流液量和塔顶出料量采用金属管浮子流量计，浓度测定采用气相色谱仪及色谱工作站。
全塔共10个温度测点，包括塔釜、塔顶、三个进料位置、原料温度、进料温度、回流温度、冷却水进出温度等。
回流比、进料流量自动控制，塔顶塔釜有测压点。
该塔是常压操作。
The diameter of the packed column is Ф 89 × 4 mm and the height of the column is 7.8 m. Packings are stainless steel wire corrugated packing with a size of Ф80 ×100 mm, a void fraction of 85% and a holed ratio of the packing layers grid tray being set at 70%. 380V three-phase electric is used for heating bottom liquid, and a shell&tube condenser is used for cooling the top.A flow-measured pump used for feeding which is adjusted by a frequency converter. Metal tube variable area rotameter is used for measuring the reflux flowrate and top product flowrate. The concentration of product is measured by gas chromatograph. There are 10 temperature measuring points and two pressure measuring points on the distillation column as shown in Fig.1. The top of column is atmospheric pressure.Fig. 1 .DCS Packed distillation column experiment process2.装置是在全回流状态下操作的吗? 如果是, 采集数据时是全回流状态采集的吗?是在全回流下操作的，数据可以采集全回流和部分回流下的数据。
水吸收空气中氨填料塔的工艺设计综述
化工原理课程设计课程名称：________ 化工原理_____________________设计题目：一水吸收空气中氨填料塔的工艺设计 __________ 院系：______学生姓名：_____________学号：____________专业班级：______________指导教师：_________________化工原理课程设计任务书一、设计题目：水吸收空气中的氨填料塔的工艺设计二、设计条件1. 生产能力：每小时处理混合气体2000Nm/h ；2. 设备型式：填料塔3. 操作压力：101.3KPa4. 操作温度：30 C( 303.15K )5. 进塔混合气中含氨10.1% (体积比)6. 出塔尾气浓度：NH3< 0,03% (体积比)7. 每年按330天计，每天24小时连续生产8. 出塔氨水浓度：含NH3量不大于2% (质量比)9. 氨的回收率为99%三、设计步骤及要求1. 确定设计方案(1)流程的选择(2)初选填料类型(3)吸收剂的选择2. 查阅物料的物性数据(1)溶液的密度、粘度、表面张力、氨在水中的扩散系数(2)气相密度、粘度、表面张力、氨在空气中的扩散系数(3)氨在水中溶解的相平衡数据3. 物料衡算(1 )确定塔顶、塔底的气液流量和组成(2)确定泛点气速和塔径(3)校核D/d>8 〜10(4)液体喷淋密度校核：实际的喷淋密度要大于最小的喷淋密度。
4. 填料层高度计算5. 填料层压降校核如果不符合上述要求重新进行以上计算6. 填料塔附件的选择（1）液体分布装置 （2 ）液体在分布装置 （3）填料支撑装置4 ）气体的入塔分布密申v\n ------ 哎卜别为咒液相疥軾如h 已心 办別为气囂相密度屁 F如——液相鮎度.曲也“ G ——液相密歴核正罢魏，歼你“紀尬「——实验測取衿填料爲丰」各种填狎的Q 直載于填科性施表申丄一證力却址査,档弘化■P -:--JJ1.设计方案简介用水吸收氨气为提高传质效率， 操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。
化工原理第五章(填料塔)
2013-7-14
④弧鞍与矩鞍（berl saddle and intolox saddle）
【弧鞍形填料】
1931年出
现的这类填
料称弧鞍形
填料，是因
形如马鞍而
得名。
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【结构特点】这种填料层中主要为弧形的液体通道
，填料层内的空隙较环形填料（尤其较拉西环填料
主，增加了填料间的空隙，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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【性能特点】（1）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。
（2）阶梯环的性能略优于鲍尔环，与鲍尔环相比，
生产能力可提高10%，气体阻力可降低5%左右，是
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金属拉西环
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塑料拉西环
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【拉西环的性能特点】 （1）拉西环是最早使用的人造填料（此前的填料为
碎石、砖块、焦炭等），制造容易，曾得到极为广
泛的应用。
（2）大量的工业实践表明，拉西环由于高径比太大，
堆积时相邻之间容易形成线接触，填料层的均匀性
差。因此，拉西环填料层中的液体存在着严重的壁
接触时间长，气液趋于平衡态，在塔内几乎不构成
有效传质区。
【结论】填料的比表面积并非有效的传质面积。
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（2） 空隙率ε 【定义】塔内单位体积填料层具有的空隙体积， m2/m3。 【影响】ε为一分数。ε值大则气体通过填料层的阻 力小，故ε值以高为宜。 填料的空隙率越大，气体通过的能力（处理能力 ）越大且压降低。因此，空隙率是评价填料性能优 劣的又一重要指标。
化工设备之填料塔
化工设备之填料塔填料塔是石化、化工、环保等行业中常用的一种设备，主要用于液体、气体之间的传质和化反作用过程中的物质非均相状态的接触反应，它是化工设备中的重要组成部分，广泛应用于吸收、脱硫、脱硝、曝气、油水分离、吸附分离和臭氧发生器等领域。
填料塔的结构填料塔由塔体、填料层和分布器等组成，外形通常呈圆柱形，也有方形或者多角锥形等多种形状。
填料层则是由各种材料制成的，如珍珠岩、金属、陶瓷、玻璃等，其主要作用就是将气体、液体分开，提高接触面积，加速传质过程。
在塔体内部库存器和间隔器的安排是为了保证填料层的压缩率，防止填料下沉和稀疏，促进填料表面易于湿润，提高填料的接触效果。
分布器则是在填料层上分配液体的一个关键部件，通常由下部圆盘状分布器和莲花状分布器组成。
填料塔的工作原理填料塔的原理是通过填料层将气体和液体分开，隔离的目的是为了促进气体和液体之间的反应接触并提高接触面积。
进入填料塔内的气体在填料层中遇到液体时，会因为其比重不同而受到重力作用而往下移动，液体会沿着填料表面流下，两种物质之间的交流和反应也随之增加。
化学反应需要一个较长的时间来完成，因此塔体高度的选择是重要的。
在接触后，气体中的不同成分可以被分离，被固定在填料的表面上，并被液体从其中移除。
填料塔的应用领域1、吸收分离填料塔在吸附除臭和可恶臭气体中有着广泛应用。
在烟气脱硫和脱氮中使用Cao、Mgo、Na2CO3等碱性药剂，通过反应分离出臭气。
2、吸收分离填料塔在饮料、酒类、果汁等行业中，常用于着色食品添加物（如酸甜味剂）制作。
3、氧化化学反应通常需要在一定的温度和压力下进行，填料塔在部分氧化反应的中起到了重要作用，特别是在水和乙烯中生成乙醛等反应产物的反应中。
填料塔是化工生产的一盏明灯，其在各种反应过程中均有着广泛应用。
随着科技的不断进步，填料塔制造和应用技术的不断创新，填料塔在各种领域中发挥的作用也是越来越重要。
填料塔中的填料技术进展
填料塔中的填料技术进展摘要：在现代工业中，填料塔广泛应用于石油、天然气加工，化学品的分离，香料及医药生产中。
填料是填料塔的核心构件，为气液两相间热质传递提供了有效的相界面。
随着填料塔的推广，填料的类型也在不断地发展。
随着新型塔填料的相继开发和应用，填料塔的优点更显突出，应用范围日益扩大。
关键词：填料塔；技术；进展在填料塔中，液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。
气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙。
在填料表面上，气液两相密切接触进行传质和传热，从而达到分离的效果。
经过多年的研究与发展，目前工业中应用的填料多种多样。
按照装填方式，分为散装填料和规整填料，按照材料种类，分为陶瓷填料，塑料填料和金属填料以及石墨填料。
一、散装填料对于散装填料，最初的填料可以追溯到石块、焦炭等不定型物料的使用。
1914年拉西环的出现是填料塔的重大突破，可以说拉西环是现代填料的先驱。
拉西环是具有内外表面的环形实壁填料，与原始填料相比，有较大的表面积，但是亦有缺点，即横放时内表面不易被液体润湿，气体也不能从环内通过，致使液体阻力大，气液接触面积小。
1948年，德国出现了被称为第二代产品的鲍尔环，特点是在拉西环的圆环壁上开两层矩形孔，小孔的母材并不从环上剪下来，而是向中心弯入，这种结构提高了环内空间及环内表面的利用程度，减少了流体阻力，增大了气液接触面积，是一种优良的填料。
这又是填料发展史上的新的重大突破。
此后又出现了阶梯环，它是在鲍尔环的基础上改进得到的，阶梯环与鲍尔环一样开有矩形孔，并弯曲为向内的舌头。
阶梯环的一端制成锥形翻边，而且高径比较小，这些特点使得填料之间呈点式接触，形成的填料层均匀，有利于液体的分布，具有更大的处理能力和更高的传质效率。
拉西环鲍尔环阶梯环图1.环状填料结构示意图以上的三种填料都是环形填料，但是环形填料往往有一个缺点，就是液体沿环留下的时候往往再分布性能比较差，于是在30年代后期出现了鞍型填料，主要包括弧鞍形、矩鞍形和环矩鞍形填料。
板式塔发展的文献综述
塔板研究的最新进展1.前言塔设备在炼油、化工、制药等过程工业中占有重要地位，其性能的优劣、技术水平的高低将直接影响产品的质量、产量、回收率、经济效率等各个方面。
因此研究和使用新型的塔设备对于强化气液两相传质过程及工业生产具有重要的意义。
塔设备主要分为板式塔和填料塔。
板式塔和填料塔在过去几十年中的发展速度有快有慢，竞争能力时有强弱。
但由于板式塔结构简单、成本低廉而且在设计与操作方面已具备较成熟的经验，因此，在工业生产领域，仍然以板式塔为主。
但板式塔与高效规整的填料相比也有自身的缺点：其通量较小、压降较大、效率也较低[1]。
因此，随着科学技术的发展以及工业生产的需要，设计新型的、高效的、经济的板式塔已势在必行。
作为板式塔的核心部件—塔板，成为了研究的重点。
针对以往普通塔板的缺点，近年来国内外各大塔器生产商在保留传统塔板优势的基础上，设计出了许多满足大通量、低压降等有利于工业生产的新型塔板，用以改造原来的塔板。
2.主题2.1 国内关于塔板研究的最新进展由于国内板式塔的发展历史较工业发达的西方国家要短得多，因此国内以前使用的板式塔塔板，很多都是由西方引进并改造而成的。
但是，随着国内化工设备研究水平的提升，国内的一些塔器生产商、研究院所及一些高校，已经研制出一批满足工业要求、高性能的新型塔板。
这些新型塔板，按照塔板的类型分，可分为：新型浮阀塔板[2]、新型筛板塔板[3]、复合塔板[4]及立体喷射型塔板[5]。
其中，新型浮阀塔板包括能显著提高塔板效率、降低塔板压降的Varioflex-Valve Trays(V-V浮阀）、FSV浮动筛片塔板、BVT4浮阀塔板及半椭圆固定浮阀塔板等；新型筛板塔版主要有新型高效导向筛板、MD筛板、带挡板的筛板、多降液管筛板、大通量筛板等，这些塔板能提高塔的生产能力、塔板效率，降低塔板压降和成本；复合塔板是由穿流筛板与规整填料相结合的新型塔板，兼具板式塔和填料塔的某些有点，因而并没有固定的分类；立体喷射型塔板主要有新型垂直筛板和立体传质塔板，这两种塔板都能很好的增大传质面积、进行气液分离，并减小塔的雾沫夹带。
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现代填料塔技术发展现状与展望摘要填料塔作为一种传质设备, 具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点, 广泛用于分离操作。
论述了国内外填料塔技术的发展现状, 详细介绍了各种新型散堆填料、规整填料、液体分布器和气体分布器的结构特点、流体力学性能和传质性能, 并比较了各自的优缺点。
同时展望了填料塔今后发展趋势和技术开发方向。
关键词填料塔散堆填料规整填料液体分布器气体分布器填料塔具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点, 是石油、化工、化纤、轻工、制药及原子能等工业中广泛应用的气液接触传质设备之一。
过去,由于其存在着放大效应和壁流效应, 使其应用仅仅局限于小塔上。
近年来, 人们进行了大量的研究, 取得了突破性进展, 目前应用的规整填料最大直径可达14～20m, 突破了仅限于小塔的传统观念, 并在现代化工生产中得到更为普遍的应用。
目前的研究主要集中在填料、液体分布器和气体分布器等方面。
本文就是这几个方面的一个综述和展望。
1 新型填料11散堆填料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主要用在吸收、解吸、精馏、干燥和萃取等气-液或液-液接触的传质传热过程。
近年来一些新型高效散堆填料的出现以及在一些行业的成功应用, 如环保行业从烟气中除去HCl和SO2等, 说明散堆填料将在某些领域得到新的发展[ 1 ]。
另外, 国内外最新的研究表明, 在液液萃取、液气比很大的吸收和高压精馏情况下, 应用散堆填料的操作性能优于规整填料和塔盘[ 2 ]。
因此在合成氨的气体净化、石油化工和焦化等领域, 散堆填料得到广泛的应用。
此外, 反应蒸馏、硫化干燥和超重力分离等领域也在使用散堆填料。
(1) I MPAC填料[ 3 ]I MPAC填料最初由美国Lantc公司提出,它集扁、鞍和环结构于一体。
它可以看作由若干个I ntal ox填料连体而成, 采用多褶壁面、多层筋片、消除床内死角和单体互相嵌套等技术, 所以该填料兼有规整填料和散堆填料之特性。
其特点如下: ①与一般的散堆填料相比,通量可以提高10% ～30%; ②具有高比表面积, 可达131m2/m3, 与一般的散堆填料相比,单元传质高度低, 可下降5%～35%;③无翻边结构, 避免了气液滞留; ④多层翅片, 自分布性能优良, 故对气液分布器的要求远不如规整填料严格; ⑤压降小, 可比一般散堆填料下降5%～15%;⑥单位外形呈扁环, 填料单元立放最稳, 有利于加强气液湍动, 活化内表面; ⑦既具有一般散堆填料拆装方便、维修改造灵活的特性, 又具有规整填料比表面积大、空隙率高、流体分布均匀的优点。
(2) 阶梯短环填料阶梯短环填料(Cascade Mini Ring, CMR)是美国Glitsch公司兼并英国传质公司后大力推广的一种散堆填料, 与其前身阶梯环相比,其高径比从原来的015降到013。
这种看似简单的几何特性却是CMR性能优越的关键。
大量试验表明, CMR的性能确实明显优于鲍尔环和筛板塔, 其压降约为拉西环的30% , 传质系数比拉西环大约提高50%。
因此, CMR的应用很广泛, 已在近千座工业塔中得到广泛应用。
(3) 超级扁环填料[ 4 ]清华大学研制的内弯弧型筋片扁环填料(QU - 1型扁环填料) , 其结构特点为: ①采用和传统填料不同的内弯弧型筋片结构, 使填料内部的流道更为合理, 提高了传质效率, 同时这种结构可提高填料的强度; ②针对液体系轴向混合严重的特点, 采用012～013的高径比, 使填料在乱堆时也能体现一定程度的有序排列, 从而降低了阻力, 在有效抑制了两相的非理想流动, 有助于进一步提高处理能力和传质系数; ③可根据体系和生产要求, 采用多种材质加工制造, 且有多种规格, 因而选用范围宽, 操作弹性大。
试验研究和工业应用表明,QH - 1型扁环填料具有优异的性能; 用于液液萃取时, 此填料的性能明显优于鲍尔环、Intal ox等填料, 轴向混合小, 处理能力大, 压降小, 传质效率提高20%以上。
为进一步提高扁环填料的性能, 又开发了新的挠性梅花扁环填料(QH - 2型扁环填料) ,比QH - 1型又有所提高。
试验表明, 与鲍尔环相比, QH - 2型扁环填料处理能力约提高15%～35% , 传质系数约提高15%～25%[ 5 ]。
12规整填料近年来, 有关规整填料性能、设计方法和应用方面的报道很多[ 6～8 ]。
规整填料塔(丝网波纹填料、孔板波纹填料等)以其处理能力大、效率高、压降低、能耗小等特点, 在填料塔的应用及塔盘的改造中得到广泛的应用。
规整填料上的网孔或波纹便于液膜形成, 其波纹的导向性有良好的细分布作用, 且使液体的沟流大大减少。
规整填料塔中壁流仍是影响塔内介质反应效率的主要因素之一, 特别是填料层过高时尤其如此。
所以, 掌握塔内的壁流量并设法降低是十分必要的。
目前规整填料种类多、形状不同、特性各异。
但理想的规整填料应具备以下特点: ①阻力压降小; ②分离效率高; ③通量大; ④操作弹性大, 适应性强; ⑤放大效应低。
Mellapak填料(带孔波纹板,材质不锈钢等,比表面积700m2/m3)是瑞士Sulzer公司的专利产品, 它的问世是20世纪70年代规整填料史上一座重要里程碑[ 9 ]。
此后, 规整填料新品种层出不穷。
近几年瑞士KUHN I公司的Rombopak填料, 德国RASCH IG公司的Ras2chig - Super pak填料开发应用比较成功。
国内在规整填料方面也有突破, 如天津大学与英国Ast on大学联合开发的Unpak脉冲规整填料、天津大学的Zupak填料、天津博隆科技开发公司的CH I NAPAK填料等、天津市天进新技术开发公司开发的板花规整填料、清华大学开发的新型复合填料、分层填料等, 都在工业中取得了成功的应用[ 10～11 ]。
(1) Rombopak填料该填料是瑞士KUHN I[ 12 ]公司20世纪80年代研究开发的一种垂直板网类规整填料。
它率先开辟了按照气液最佳流路设计规整填料的新途径。
据悉, 该填料已推广应用于400多座塔中, 最大塔径4000mm。
(2) Raschig - Superpak填料该填料是德国Raschig公司开发的高性能规整填料。
据称Raschig - Superpak 300在比表面积和分离效率相同的条件下, 与传统的规整填料相比,通量提高了26% , 压力降降低了33%。
(3) Op tifl ow填料瑞士Sulzer公司在ACHEMA’ 94展览会上推出了一种称为高技术产品的一流结构填料(Op tifl ow)。
这种填料的基本原件是压有横向纹理液流沟糟的菱形薄片, 并在其中开小孔,将菱形片搭成翼轮状, 由于这种填料有很好的几何结构形式和高度的对称性, 因而可以显著提高填料的分离技术性能。
2 新型液体分布器填料性能再好, 没有良好的塔顶液体初始分布, 填料是发挥不了它的优越性的。
因此,液体在塔顶的初始均匀喷淋, 是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件。
由此正确设计液体分布装置显得尤其重要。
经过长期的摸索, 人们总结设计出了种类繁多的各式液体分布器, 它们结构各异,适用的对象也不尽相同。
从最初的压力喷头到现在高性能的槽式液体分布器, 分布质量越来越高, 结构也越来越精细[13 ]。
(1) 带垂直分布液板的槽式液体分布器多级槽式液体分布器在大型填料塔中应用很广, 目前多采用带垂直分布液板的线分布型结构, 按其支承方式可分为3 种型式[ 14 ]:①压圈托槽式; ②悬槽式; ③埋藏梁托槽式。
其中悬槽式液体分布器因其喷淋孔的水平度不受填料床层变化的影响, 目前国内外应用较广。
(2) 槽盘式及新型槽盘式液体分布器槽盘式气液分布器是天津大学获国家发明奖的专利技术, 由五部分组成: 矩形升气管、V形挡液板、特制导液管、铺板和连接件。
有三种基本结构[15 ]: ①全可拆式结构; ②局部可拆式结构; ③全焊接式结构。
新型槽盘式气液分布器主要特点在于增设了防护屏和自动排污系统, 抗堵塞能力更强。
与同类产品相比, 该分布器具有更优良的综合性能[16 ]: 抗堵塞、防夹带、升液位、适闪蒸、易采出、盛漏液、布气均、布液均。
从1990年首次用于济南炼油厂Á 4200mm润滑减压塔至今, 已用于数百座塔中。
(3) 托盘式液体分布器托盘式液体分布器是在槽盘式液体分布器基础上开发而成, 其液体分布盘的外径比塔的内径小, 分布盘外径的具体数值由液体分布点的要求决定。
另外在收集槽的上面增加一个梅花型挡圈, 以收集壁流液体。
这样使塔内靠塔壁的环形部分变成了既能通气又可设置液体分布点的大通道, 使塔的分离效率得到提高, 此外还可提高塔的允许通量。
3 结束语以上就高效新型填料、气液分布器等进行了概述。
其实, 就高效填料塔成套分离工程技术的国产化开发而言, 重要的方面包括开发新型模拟计算方法, 采用最佳工艺路线等。
所以今后填料塔将可能从以下几个方面得到发展:一是不断开发更简单、更高效的填料, 即沿着理想塔填料的方向发展。
所谓理想塔填料就是要求传质效率高、分离能力大、压降低和成本合理。
二是塔内件。
它是填料塔技术发展的关键之一, 发展方向应是开发先进的与高效填料相匹配的低压降气液分布系统。
另外, 在工艺流程方面也应作相应的改进, 建立复合分离技术会是一项全新而有效的节能技术。
20世纪90年代以来, 随着一些新型塔板及大通量、低压降、高效规整填料和塔内件的开发应用成功, 塔器成套分离工程技术进入了一个崭新阶段。
可以预测, 21世纪的塔器分离技术将向行业化、复合化、节能化、大型化方向发展。
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