填料塔板類型及效率
塔器設計應根據不同工藝要求、操作條件,特別是塔的不同截面上氣液負荷及配套工程等采用不同的填料或塔板。因而在同一塔中采用不同類型填料的組合、同類型填料不同)型號(尺寸)填料的組合、填料與塔板的組合、不同類型塔板的組合往往是合理的結構。這在工程應用中有許名成功的例子。例如在填料塔的精餾段放置規整填料,而在提餾段放散裝填料或大尺寸的規整填料;在浮閥塔板上開設篩孔等等。而填料與塔板的復合體則是一種全新的塔結構。這種復合塔板是將填料與塔板疊加在一起,發揮填料與塔板各白的特點,充分利用板間空問,它具有較高的分離效率。
上置式復合塔板: 在生產重水篩板塔的篩板放置25mm厚的絲網填料使板效率最大可增加20%。它是在一般篩板上放置散裝填料或規整填料。由于塔板上放置了填料,使得傳質相界面增加,同時又減少霧沫夾帶,因而傳質效率,可提高20%,但阻力卻增加30%左右。為避免填料放置對塔板上液體流動產生影響,在塔板與填料之間留出一定的空間,同時也增加廠鼓泡空間。這種__卜置式復合塔板最早用填料為散裝填料,后來有人使用規整填料,其效果較散裝填料好口上置式復合塔板氣液流動與常規塔板操作相l司,為氣液錯流流動。這種形式的塔從整體上看仍是氣液逆流操作。由于上置式復合塔板性能較差,盡管早被提出,但未能在工業上得到推廣應用。
下置式復合塔板:徐崇嗣等人將規整填料置于穿流篩板(淋降板)的下邊,形成了一種新型的下置復合塔板。在穿流篩板的下邊加段高50-100mm的絲網或板波紋填料,氣液逆流通過塔板與填料,使復合塔板形成了三個傳質區域即:泡沫區、液膜區及淋降區。在穿流篩板上為泡沫區,其傳質與穿流篩板完全相同;在規整填料層中為液膜區,氣液進行膜狀傳質;在填料下面為淋降區,液體均勻地流向下與上升的氣體進行接觸傳質。主要傳質區為泡沫區及液膜區。下置式復合塔板充分利用塔內空間,塔板下安置的填料不但增加了氣液傳質面積,而且起到除沫作用,同時又改善了氣體分布;塔板不但進行正常傳質同時又作為板下填料的液體分布器。因此下置式復合塔板傳質效率大幅度提高,據文獻報道理論板當量高度按全塔計算比同類規整填料還要低;生產能力比浮閥塔要高15%左右;在相同的生產能力下,其壓降只有浮閥塔的1/2-1/3.