填料这么多,怎么分类?
说到填料塔就不得不说填料,填料的种类那么多,那么应该如何分类呢?
填料的分类
一般来说,填料分为两大类:散状填料和结构化填料。
散装填料:安装时以堆积为主,也可整体铺设,具有一定形状结构和颗粒,又称粒状填料。
一般来说,散装填料有环形、马鞍形、环马鞍形等形式。
环填料
拉西环
形状为高度等于外径的圆柱体,材质为陶瓷、金属、塑料等。
大尺寸拉西环(100mm以上)一般采用堆叠方式填充,小尺寸拉西环(75mm以下)则多采用乱堆方式填充。
随意填充的缺点:
填料间易产生搭桥,相邻填料表面形成线接触,造成填料层内产生积液、偏流、通道流、束流,造成阻力变大,通量变小。
θ环、十字环及内螺旋填料
θ环、十字环填料:在拉西环内侧分别加垂直隔板和十字隔板。
特点:表面积增大,分散效率提高,但传质效率没有提高。
填充:大型跨环填料通常采用整块方式填充于填料支架上,作为散装乱堆填料的过渡支撑。
内螺旋环填料:在拉西环内部增加螺旋挡板,螺旋环填料体积较大,一般采用整块方式填料。
开孔环填料
环形填料的环壁上开设有孔,使断窗的孔壁形成向内弯曲的、具有一定曲率的舌片,指向环的中心。
开孔环形填料不仅充分利用了环形填料的表面,而且增加了许多窗孔,大大改善了气液两相物料通过填料层的流动条件,增加了气体通量,降低了气相阻力,增加了填料层的润湿表面,提高了填料层的传质效率。
球环
环的侧壁上开设一层或两层矩形小孔,小孔的基体材料不与侧壁脱离而是形成向内弯曲的叶片,上下层矩形小孔相互交错排列。
虽然同样尺寸的球环和拉西环的比表面积和孔隙率是一样的,但是球环侧壁上的小孔可以让气体和液体流通,使得环的内壁表面得到充分利用。
与拉西环相比,鲍尔环不仅具有更大的生产能力和更低的压降,而且具有更高的分离效率和大大减少的沟流。
球环填料以其优异的性能受到工业界的重视,应用十分广泛。它可以由陶瓷、金属或塑料制成。
阶梯环填料
阶梯环填料的结构与球环填料相似,环壁上有矩形孔,环内装有两层呈45度交错排列的十字形叶片,环的高度为直径的一半,环的一端为钟形法兰。
此结构在球环填料的基础上提高了阶梯环填料的性能,其生产能力可提高10%左右,压降可降低25%,另外由于填料间多点接触,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,由于其性能优于其他侧壁有孔的填料,因此被广泛使用。
马鞍形填料
马鞍填充物与马鞍相似。
其特点是:弧形液道,孔隙较环形填料连续,气体主要沿弧形通道向上流动,改善了气液流动条件。
弧形鞍形填料
表面全展开、形状为马鞍形的陶瓷填料(马鞍填料)。弧形马鞍填料在塔内相互搭接,形成弧形气道。
弧形鞍形填料孔隙率高,气阻小,液体分布性能好,填料性能优于拉西环。但相邻填料易产生重叠,降低填料有效表面,影响传质速率。
矩形鞍形填料
两端呈矩形,填料两侧尺寸不等,克服了重叠弧形鞍形填料的缺点,提高了填料的均匀性,液体分布均匀,提高了气液传质速率,陶瓷矩形鞍形填料是目前应用最为广泛的陶瓷填料。
金属环鞍形填料
环矩形鞍形填料(国外称为)是一种兼有环形和鞍形结构特点的新型填料,该填料一般由金属制成,所以又称为金属环矩形鞍形填料。
环状鞍形填料兼有环状填料和鞍状填料的优点,其综合性能优于球环和阶梯环,在散装填料中得到广泛的应用。
球形填料
球形填料一般采用塑料注塑而成,结构多样,球形填料的特点是球体是中空的,可以让气体、液体通过。
球形填料
由于球形结构的对称性,填料密度均匀,不易产生空洞和架桥,因而气液分散性能好。球形填料一般只适用于某些特定场合,工程上很少应用。
规整填料
规整填料:一般采用重叠波纹金属网或多孔板制成。
使用时,根据填料塔的结构尺寸,将整块叠成圆筒状放置在塔内,或将各块组装成圆筒状安装在塔内。
规整填料间隙大,生产能力大,压降小。流道规则,只要液体最初分布均匀,在整个塔内也会均匀分布。因此,规整填料几乎没有放大作用,通常传质效率很高。但其价格昂贵,易堵塞,清洗困难,所以工业上一般用于难分离或分离要求高的场合。
瓦楞填料
瓦楞填料
波纹填料是由许多层波纹片组成,每片波纹片的高度相同,但长度不同,组合成圆盘状。填料波纹与水平方向成45°倾斜,相邻两片波纹片反向搭接,使波纹相互垂直。圆盘填料块水平放置在塔内,相邻两片圆盘的波纹片相互成90°角。
波纹填料按波纹片材质及形状不同,分为板波纹填料和网波纹填料。
板波纹填料可由陶瓷、塑料、金属、玻璃纤维等制成,该填料孔隙率大、阻力小、流体通量大、效率高、制造容易、价格便宜,正向通用化、大型化方向发展。
格栅填充物
它由条状单元按一定规则组合而成,其结构随条状单元形式和组合规则不同而变化,结构形式多样,特点是比表面积小,主要用于低压降、高负荷、防堵塞场合。
填料性能
填料的性能通常根据三个因素来衡量:效率、通量和压降。