无锡市雪浪化工填料有限公司
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在大型塔器中,板式塔占有绝对优势,出现过许多新型塔板。70年代初能源危机的出现,突出了节能问题。随着石油化工的发展,填料塔日益受到人们的重视,此后的20多年间,化工填料塔技术有了长足的进步,涌现出不少高效填料与新型塔内件,特别是新型高效规整填料的不断开发与应用,冲击了蒸馏设备以板式塔为主的局面,且大有取代板式塔的趋势。最大直径规整填料塔已达14~20m,结束了填料塔只适用于小直径塔的历史。这标志着填料塔的塔填料、塔内件及填料塔本身的综合设计技术进入了一个新阶段。是规整填料的发展历史示图。纵观填料塔的发展,可以看出,直至80年代末,新型填料的研究始终十分活跃,尤其是新型规整填料不断涌现,所以当时有人说是规整填料的世界。但就其整体来说,塔填料结构的研究又始终是沿着2个方面进行的,即同步开发散堆填料与规整填料。
当化工填料使用技术不断提高,充填量大幅度提高时,带来一个重要问题是制品密度大了,相对影响使用质量和成本。现在寻求相对轻的填料,即是密度小的、松装密度小的填料。另一个研究方向是进行填料材质的更换,以适应不同工艺要求,提高塔内气液两相间的传质效果,以及对填料表面进行适当处理(包括在板片上碾压细纹或麻点,在板片上粘接石英砂,表面化学改性等),以改变液相在填料表面的润湿性。投资少等优点,广泛用于分离操作。而塔填料又是填料塔技术发展的关键。本文论述了国内外塔填料的发展现状及发展趋势,详细介绍了各种新型散堆填料、规整填料结构特点、流体力学性能和传质性能,并比较了各自的优缺点,说明了塔填料在填料塔技术中的重要性。
随着新型化工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。在炼油、石油化工、精细化工、化肥、制药和原子能工业部门,以及环保领域的应用已趋于成熟。填料塔尤其适用于真空蒸馏、常压及中压下的蒸馏,当然还有大气量的两相接触过程(如气体的吸收、冷却等),但在高压精馏塔中应用时要特别谨慎。人们正在对高压精馏填料塔进行研究,企图从填料塔的结构和操作方法上予以解决,例如有人提出填料层分段乳化操作或采用超重力场分离等。近年来在突破高压精馏塔应用填料的局限性方面已取得了一些进展,其关键是彻底弄清高压(高液相负荷)对塔的处理能力和效率的影响,可利用浅床层和高性能塔构件(如气体分布器、液体分布器及再分布器)。也有人建议开发适用于高压蒸馏的组合式填料。
化工填料是填料塔的核心构件,是气液两相进行热和质交换的场所,它为气液两相间热、质传递提供了有效的相界面。塔填料的性质决定了填料塔的操作,只有性能优良的塔填料再辅以理想的塔内件,才有望构成技术上先进的填料塔。因此,人们对塔填料的研究十分活跃。对塔填料改进与更新的目的在于:改善流体的均匀分布, 提高传递效率,减少流动阻力,增大流体的流量以满足降耗、节能、设备放大、高纯产品制备等各种需要。本文就是对填料塔填料的一个综述。