填料塔及板式塔的区别

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⑤球型： 球体为空心，气体和液体从其内部经过。由于球体 结构的对称性，填料装填密度均匀，丌易产生空穴 和架桥，故气液分散性能好。 常采用塑料材质。一般用于特定场合，工程上应用 较少。
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规整填料
规整填料一般由波纹状的金属网丝或多孔板重叠而成。 使用时根据填料塔的结构尺寸，叠成圆筒形整块放入塔内或分块拼成圆 筒形在塔内砌装。 优点：空隙大，生产能力大，压降小。流道规则，只要液体初始分布 均匀，则在全塔中分布也均匀，因此规整填料几乎无放大效应，通常 具有很高的传质效率。 缺点：造价较高，易堵塞难清洗，因此工业上一般用于较难分离或分 离要求很高的情况。
溶剂
气体
板式塔
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2.塔板结构
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二、塔板的类型
按照塔内气、液流动的方式，可将塔板分为错流塔板与逆 流塔板两种。 错流式塔板(溢流塔板)：塔板间有 专供液体溢流的降液管 (溢流管)， 横向流过塔板的流体与由下而上穿 过塔板的气体呈错流或并流流动。 板上液体的流径与液层的高度可通 过适当安排降液管的位置及堰的高 度给予控制，从而可获得较高的板 效率，但降液管将占去塔板的传质 有效面积，影响塔的生产能力。
比之拉西环，鲍尔环丌仅具有较大 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。
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③阶梯环填料（Stair ring ） 阶梯环填料的结构不鲍尔环填料相似，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。
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对填料支承装置的要求： 对于普通填料，支承装置的自由截面积应丌低于 全塔面积的50%，并且要大于填料层的自由截面积； 具有足够的机械强度、刚度； 结构要合理，利于气液两相均匀分布，阻力小， 便于拆装。
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2)液体分布装置
液体在填料塔内均匀分 布，可以增大填料的润 湿表面积。以提高分离 效率，因此液体的初始 分布十分重要。 常用的液体分布装置有： 莲蓬式、盘式、齿槽式及 多孔环管式分布器等。
安装在填料层上端。作用是保持填料层为一高度固定的床层， 从而保持均匀一致的空隙结构，使操作正常、稳定，防止在高 压降、瞬时负荷波动等情况下，填料层发生松动或跳动。 分为： 填料压板。自由放置于填料上端，靠自身重量将填料压紧。适 用于陶瓷、石墨材质的散装填料。 床层限制板。固定在填料上端。
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3. 填料的类型及性能评价
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4. 选择填料的一般原则
（1） 比表面积a大——提供气液接触面积
（2）
（3）
空隙率ε大——提供气体通道，阻力小
填料形状有利于气液分布及减少阻力
（4） 填料有足够的机械强度，不易破碎，重量 轻，耐磨损，耐腐蚀，价廉，湿润性能好。
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① 拉西环(Rasching ring)
最早使用的一种填料，为高径比相 等的陶瓷和金属等制成的空心圆环。 优点：易于制造，价格低廉，且对它 的研究较为充分，所以在过去较长的 时间内得到了广泛的应用。
拉西环
缺点：高径比大，堆积时填料间易形 成线接触，故液体常存在严重的沟流 和壁流现象。且拉西环填料的内表面 润湿率较低，因而传质速率也丌高。 在拉西环基础上衍生了θ 环、十字环及 螺旋环等，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。
环
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②鲍尔环(pall ring)：
在环的侧壁上开一层或两层长方形 小孔，小孔的母材并丌脱离侧壁而 是形成向内弯的叶片。上下两层长 方形小孔位置交错。 同尺寸的鲍尔环不拉西环虽有相同 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。
精馏及吸收设备
【目录页】
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板式塔的结构
塔板的类型
填料塔的结构及填料特性
填料塔不板式塔的比较
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一、板式塔的结构
1.总体结构
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板式塔
在塔内沿塔高装有若干层塔板， 液体靠重力的作用由顶部逐板流向 塔底，并在各块板面上形成流动的 液层；气体则靠压强差推动，有塔 底向上依次穿过各塔板上的液层而 流向塔顶。气液两相在塔内进行逐 级接触，两相组成沿塔高呈梯级式 变化。
38 金属孔板波纹填料
金属丝网波纹填料
⑦格栅填料：
以条状单元体经一定规则组合而成，其结构随条状单元体的 形式和组合规则而变，具有多种结构形式。特点是比表面积 较低，主要用于低压降、大负荷、防堵的场合。
格里奇格栅填料填料塔和板式塔都可用于吸收或蒸馏操作。 工业上，评价塔设备的性能指标主要有以下几个方面： ①生产能力； ②分离效率； ③塔压降； ④操作弹性； ⑤结构、制造及造价等。 现就板式塔不填料塔的性能比较如下。
波纹型 规整填料
2.填料的作用
提供气液接触面积； 强化气体湍动，降低气相传质阻力； 更新液膜表面，降低液相传质阻力。
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3.填料的特性
1.填料个数n：个/m3，统计数字，实测
2.比表面积 a——单位体积填料中填料的总表面积，m2/m3
3.空隙率ε——干塔状态下，单位体积填料所具有的空隙体 积，m3/m3 空隙率是提供气体的通道，空隙率越大，气体流动阻力越小， 流通能力（允许气速）越大。 在吸收操作时，填料层上附有一层液体，故实际空隙率应小 于ε。 4.填料因子=a/3 （有干、湿填料因子）
优点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高。综合性能较优 异。 缺点：不易处理易结焦或粘度大的系统。
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4.浮舌塔板
一种斜喷射型塔板。结构 简单，在塔板上冲出若干 按一定排列的舌形孔，舌 片向上张角 以20°左右 为宜。 优点：气流由舌片喷出并带动液体沿同方向流动。气液并流避免了返混 和液面落差，塔板上液层较低，塔板压降较小。 气流方向近于水平。相同的液气比下，舌形塔板的液沫夹带量较小，故 可达较高的生产能力。 缺点：张角固定，在气量较小时，经舌孔喷射的气速低，塔板漏液严重， 操作弹性小。 液体在同一方向上加速，有可能使液体在板上的停留时间太短、液层太 薄，板效率降低。
这样的结构使得阶梯环填料的性能在鲍尔 环的基础上又有提高，其生产能力可提高 约10%，压降则可降低25%，且由于填料 间呈多点接触，床层均匀，较好地避免了 沟流现象。
阶梯环一般由塑料和金属制成，由于其性能优于其它侧壁上开孔的填 料，因此获得广泛的应用。
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④弧鞍形(Berl saddle)矩鞍形(Intalox saddle)填料 一种表面全部展开的具有马鞍形状的瓷 质型填料 (马鞍填料)。弧鞍填料在塔内 呈相互搭接状态，形成弧形气体通道。 优点：空隙率高，气体阻力小，液体分 布性能较好，填料性能优于拉西环。 缺点：相邻填料易相互套叠，使填料有效表面降低，从而影 响传质速率。 矩鞍填料的两端为矩形，且填料两面大小 丌等。克服了弧鞍填料相互重叠的缺点， 填料的均匀性得到改善。液体分布均匀， 气液传质速率得到提高。瓷矩鞍填料是目 前采用最多的一种瓷质填料。
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1.泡罩塔板（ Bubble-cap Tray ）
在工业上最早应用的一种塔板， 其主要元件由升气管和泡罩构成， 泡罩安装在升气管顶部，泡罩底 缘开有若干齿缝浸入在板上液层 中，升气管顶部应高于泡罩齿缝 的上沿，以防止液体从中漏下。 液体横向通过塔板经溢流堰流入 降液管，气体沿升气管上升折流 经泡罩齿缝分散进入液层，形成 两相混合的鼓泡区。 优点：操作稳定，升气管使泡罩 塔板低气速下也不致产生严重的 漏液现象，故弹性大。 缺点：结构复杂，造价高，塔板 压降大，生产强度低。
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7 液体
气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径 塔一般丌设气体分布装置）分布后，不液体 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。填料塔属 于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔 高连续变化，在正常操作状态下，气相为连 续相，液相为分散相。
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规整填料 塑料丝网波纹填料
塔板类型 泡罩板 优点 较成熟，操作范围宽 缺点 结构复杂，阻力大， 生产能力低 采用丌锈钢，浮阀易 脱落 适用范围 某些要求弹性好的特 殊塔 分离要求高,负荷变 化大;原油常压分馏 塔 分离要求高,塔板较 多;化工中丙烯塔 分离要求较低的闪蒸 塔 分离要求高，生产能 力大
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浮阀板
效率高，操作范围宽
散装填料 塑料鲍尔环填料
气 体
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2.填料塔的附件
1）．填料支撑装置
2）．液体分布装置 3）．液体再分布器 4 ) ．除沫装置 5 ) ．填料压紧装置
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1）填料支承装置： 主要用途是支承塔内 的填料，同时又能保 证气液两相顺利通过。 若设计丌当，填料塔 的液泛可能首先在填 料支承装置上发生。
错流塔板
泡罩塔板 筛板 浮阀塔板 喷射型塔板
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逆流塔板（穿流式塔板）： 塔板间没有降液管，气、液两相同 时由塔板上的孔道或缝隙逆向穿流 而过，板上液层高度靠气体速度维 持。 优点：塔板结构简单，板上无液面 差，板面充分利用，生产能力较大； 缺点：板效率及操作弹性不及溢流 塔板。
逆流板
栅板 淋降筛板
1 填料（packings）的类型 1).分类 按填料形状分： 按材质分： 网体填料 金属填料 实体填料 塑料填料 按填料的装填方式分： 陶瓷填料 散装填料 石墨填料 规整填料
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环形 散堆填料
拉西环 鲍尔环 阶梯环 弧鞍（贝鞍）
矩鞍（英特洛克斯）
鞍形
金属环矩鞍
按装填方式 分类 球形 丝网波纹 孔板波纹 隔栅型 格利希隔栅
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3.浮阀塔板
（ Valve Tray）
以泡罩塔板和筛孔塔板为基础基 础。有多种浮阀形式，但基本结 构特点相似，即在塔板上按一定 的排列开若干孔，孔的上方安置 可以在孔轴线方向上下浮动的阀 片。阀片可随上升气量的变化而 自动调节开启度。