填料塔的结构及其工作原理Word文档格式.docx
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散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。
现介绍几种较为典型的散装填料:
拉西环鲍尔环阶梯环弧鞍填料矩鞍填料金属环矩鞍填料球形填料
(1)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,目前工业上已较少应用。
(2)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,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。
(4)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。
弧鞍填料的特点是表面全部敞开,不分内外,液体在表面两侧均匀流动,表面利用率高,流道呈弧形,流动阻力小。
其缺点是易发生套叠,致使一部分填料表面被重合,使传质效率降低。
弧鞍填料强度较差,容破碎,工业生产中应用不多。
(5)矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料。
矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀。
矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环。
目前,国内绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被瓷矩鞍填料所取代。
(6)金属环矩鞍填料环矩鞍填料(国外称为Intalox)是兼顾环形和鞍形结构特点而设计出的一种新型填料,该填料一般以金属材质制成,故又称为金属环矩鞍填料。
环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体,其综合性能优于鲍尔环和阶梯环,在散装填料中应用较多。
(7)球形填料一般采用塑料注塑而成,其结构有多种。
球形填料的特点是球体为空心,可以允许气体、液体从其内部通过。
由于球体结构的对称性,填料装填密度均匀,不易产生空穴和架桥,所以气液分散性能好。
球形填料一般只适用于某些特定的场合,工程上应用较少。
除上述几种较典型的散装填料外,近年来不断有构型独特的新型填料开发出来,如共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料等。
工业上常用的散装填料的特性数据可查有关手册。
2.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。
规整填料种类很多,根据其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。
(1)格栅填料是以条状单元体经一定规则组合而成的,具有多种结构形式。
工业上应用最早的格栅填料为木格栅填料。
目前应用较为普遍的有格里奇格栅填料、网孔格栅填料、蜂窝格栅填料等,其中以格里奇格栅填料最具代表性。
格栅填料的比表面积较低,主要用于要求压降小、负荷大及防堵等场合。
(2)波纹填料目前工业上应用的规整填料绝大部分为波纹填料,它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料,波纹与塔轴的倾角有30°
和45°
两种,组装时相邻两波纹板反向靠叠。
各盘填料垂直装于塔内,相邻的两盘填料间交错90°
排列。
波纹填料按结构可分为网波纹填料和板波纹填料两大类,其材质又有金属、塑料和陶瓷等之分。
金属丝网波纹填料是网波纹填料的主要形式,它是由金属丝网制成的。
金属丝网波纹填料的压降低,分离效率很高,特别适用于精密精馏及真空精馏装置,为难分离物系、热敏性物系的精馏提供了有效的手段。
尽管其造价高,但因其性能优良仍得到了广泛的应用。
金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式。
该填料的波纹板片上冲压有许多f5mm左右的小孔,可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用。
波纹板片上轧成细小沟纹,可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。
金属孔板波纹填料强度高,耐腐蚀性强,特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。
金属压延孔板波纹填料是另一种有代表性的板波纹填料。
它与金属孔板波纹填料的主要区别在于板片表面不是冲压孔,而是刺孔,用辗轧方式在板片上辗出很密的孔径为~小刺孔。
其分离能力类似于网波纹填料,但抗堵能力比网波纹填料强,并且价格便宜,应用较为广泛。
波纹填料的优点是结构紧凑,阻力小,传质效率高,处理能力大,比表面积大(常用的有125、150、250、350、500、700等几种)。
波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料,且装卸、清理困难,造价高。
(3)脉冲填料是由带缩颈的中空棱柱形个体,按一定方式拼装而成的一种规整填料。
脉冲填料组装后,会形成带缩颈的多孔棱形通道,其纵面流道交替收缩和扩大,气液两相通过时产生强烈的湍动。
在缩颈段,气速最高,湍动剧烈,从而强化传质。
在扩大段,气速减到最小,实现两相的分离。
流道收缩、扩大的交替重复,实现了“脉冲”传质过程。
脉冲填料的特点是处理量大,压降小,是真空精馏的理想填料。
因其优良的液体分布性能使放大效应减少,故特别适用于大塔径的场合。
常用容器设备的形式
WZI型外加热式真空蒸发器 WZI型外循环式真空蒸发器,是一种在真空系统下操作的自然循环型蒸发器。
WZI型有一效、二效、三效系列规格,另有Q型为强制外循环蒸发器。
本品可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩。
特别适用于热敏性物料,(例如中药生产的水、醇提取液、抗生素发酵液、牛奶、果汁等),在真空条件下进行低温连续浓缩,可确保产品质量。
序号
项目
单位
WZI-2000型
WZI-1500型
WZI-1000型
WZI-750型
WZI-500型
WZI-250型
1
蒸发量
kgH2O/h
2000-2200
1500-1700
1000-1200
750-800
500-600
250-300
2
罐内真空度
pa
-90000
3
加热面积
m3
22
11
8
4
蒸汽压力
Mpa(表压)
耗汽量
kg/h
1100-1200
700-800
550-600
300-350
6
冷却水压力
加热器直径
mm
Φ600
Φ500
Φ400
Φ300
Φ200
蒸发罐直径
Φ1400
Φ1200
Φ1000
Φ950
Φ800
9
捕液器直径
Φ650
Φ550
10
kg
980
685
505
400
300
188
1100
840
580
450
320
175
12
/
116
106
85
63
13
冷凝器直径
14
1120
885
JH系列酒精回收塔
酒精回收塔由塔釜、塔身、冷凝器、冷却器、缓冲罐、高位贮罐六个部分组成,可用于制药、食品、化工等行业的稀酒精回收,本设备与物料部分均采用0Cr18Ni9不锈钢制造,具有良好的耐腐蚀性能,经久耐用。
标准要求
JH200
JH300
JH400
JH500
JH600
JH800
塔容积(L)
640
1220
1450
2300
2500
3200
塔身高度(mm)
8000
10000
12000
15000
高位罐容积(L)
650
800
1000
1500
冷凝面积(m2)
5
18
25
45
冷却面积(m2)
换热面积(m2)
15
26
回收能力(kg/h)
45-50
90-100
150-160
280-300
420-440
600-620
设备重量(kg)
1900
3800
4500
6800
外形尺寸(长×
宽×
高)(mm)
2300×
700×
9300
2600×
800×
12500
2500×
1000×
3000×
1200×
18000
3500×
1400×
4200×
1800×
回收浓度(%)
&
gt;
90
填料形式
陶瓷波纹或不锈钢波纹填料
容器类别
真空耙式干燥机
具有结构简单,操作方便,使用周期长,性能稳定可靠,蒸汽耗量小,适用性能强,产品质量好,特别适用于不耐高温、易燃、调温下易氧化的膏状物料的干燥,该机经用户长期使用证明是一良好的干燥设备。
原理:
被干燥物料从壳体上方正中间加入,在不断正反转动的耙齿的搅拌下,物料轴向来回走动,与壳体内壁接触的表面不断更新,受到蒸汽的间接加热,耙齿的均匀搅拌,粉碎棒的粉碎,使物料表面水分更有利的排出,气化的水分经干式除尘器、湿式除尘器、冷凝器,从真空泵出口处放空。
结构:
真空耙式干燥机的主要部件
1、壳体 2、耙齿 3、出料装置 4、加料装置 5、粉碎棒
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- 填料 结构 及其 工作 原理