塔内件是精馏塔的重要组成部分,板式塔的塔内件主要是塔板。填料塔的的塔内件与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔。所有的塔内件的作用都是为了使气液二相在塔内更好地接触,以便发挥填料的最大效率和最大生产能力,塔内件设计的好坏将直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。填料塔内件包括液体分布器、液体再分布器、气体分布器、填料床层限制器、除沫器等。
塔内件是精馏塔的重要组成部分,板式塔的塔内件主要是塔板。填料塔的的塔内件与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔。所有的塔内件的作用都是为了使气液二相在塔内更好地接触,以便发挥填料的最大效率和最大生产能力,塔内件设计的好坏将直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。填料塔内件包括液体分布器、液体再分布器、气体分布器、填料床层限制器、除沫器等。
格栅填料是新型规整填料,有塑料格栅填料和金属格栅填料。塑料格栅填料是由塑料板经过一定的加工工艺,根据塔径和人孔的大小用金属构件连接组装而成。每盘填料高度由塔径而。金属格栅填料呈蜂窝状,由金属薄板冲压连接根据人孔大小制成块片和塔内装组而成。格栅填料主要是以板片作为主要传质构件。板片垂直于塔截面,与气流和液流方向平行,上下两层呈450旋转。气体和液体有固定的通道,流体在板片之间不断冲刷接触,使得含有固体颗粒或含尘气体和液体不会在填料表面停滞、沉积、淤积和堵塞。因此格栅填料是一种高效、大通量、低压降,不堵塔的新型规整填料,对于煤气的冷却除尘、脱硫等具有较大的优越性。
由于填料塔不可避免的壁流效应,造成塔截面气液流率的偏差,即在塔截面上出现径向浓度差,使得填料塔的性能能下降,因此在填料层达到一定高度后(一般在10-20理论板数),应设置液体分布器,使气液两相重新得到均匀分布,液体分布器包括液体收集装置和液体再分布装置。一般来说对于难分离物系,高效填料、大直径、低层填料塔,要求液体的均布性比较高。
因此,在设计、制造、安装时,都要得到足够的重视。常用的液体分布器结构型式如下:气体分布器有多种形式,它取决于气相状态(单相、二相)、应用场合(精馏、吸收)、气相负荷、操作压力、允许压降、塔径等多种因素。特别是在大塔径、高负荷、低床层的情况下,气体分布器的设计就显得尤为重要。填料床层限制器在填料塔中起到固定填料层,保持填料塔正常稳定操作的作用。它分为填料支承器和填料压紧器
随着新型高效填料的开发,有时塔内操作气速很高,造成塔顶雾沫夹带严重,这不但造成成物料的损失,也使塔内效率降低,同时还可能造成对环境的污染,甚至威胁后工序的操作。为了避免这种情况的产生,须在塔顶设备除沫装置,最常用的除沫装置如下:孔板波纹填料是在金属薄板表面冲孔、轧制密纹,冲波纹最后组装而成的规整填料,具有阻力小、气液分布均匀、效率高、通量大、放大效应不明显等特点,应用于负压、常压和加压操作。
丝网波填料是填料发展史的一个重要里程碑,这种填料由压成波纹的丝网片排列而成,波纹片倾角30O或45O,相邻两波纹片方向相反,在塔内填装时,上下两盘填料交错90O叠放。具有高效、压降低和通量大的优点,产品有BX、CY型,常用于难分离和热敏性物系的真空精馏,常压精馏和吸收过程。压延孔波纹填料 是将金属薄板先辗压出密度很高的小刺孔,再压成波纹板片组装而成的规整填料,由于表面特殊的刺微孔结构,提高了填料的润湿性能,并能保持金属丝网波纹填料的性能。网孔波纹填料 是在金属薄板上冲出菱形微孔同时拉伸成网孔,该填料兼有丝网和孔板波纹填料的优点。
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