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迪尔化工与您分享填料塔的发展概述
点击次数:621 发布时间:2018-03-11

填料塔填料、塔内件及筒体构成。如图1-1所示。


填料规整填料散装填料两大类。塔内件则有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置,液体收集再分布装置与进料装置及气体分布装置等,筒体有整体式结构及法兰连接分段式结构。对于Φ800mm以上的大塔一般采用整体式结构、填料及所有塔内件从孔送入塔内组装。对于Φ800mm以下的小塔,简体为分段式结构,各段法兰连接成为一体,填料及所有塔内件均从简体法节口装入塔内。
填料塔经过了一个曲折的发展过程,它作为气液传质设备虽然有100多年的历史,但直到114 年拉西环(Rashing Ring)填料的出现才使填料塔进入了科学发展的轨道。在这以前,们只着眼于填料塔的应用,没有定型的填料,更谈不上科学的规律,早期的填料塔理论研究工作开始干120-130年间。它为以后的设计及应用打下了基础,至本世纪50年代,填料塔一直是散装填料的一统天下,填料从拉西环开始、继而迅速出现了鲍尔环等许多新型填料,但由于填料塔的“放大效应”。使填料塔的应用于Φ500mm以下的小塔。150年以后,填料塔进入了缓慢发展时期,在这个时期内,们注意了对塔内件的研究。力图解决填料塔的放大问题。但由于各种板式塔的出现及其成功应用,使填料搭受到了冷落。到本世纪70年代世界性的能源危机后。为了节能的目的,才使填料塔得到蓬教发展。这个期间虽然出现了性能优良的金属环矩鞍(IMTP)散装填料塔,但发展较快的却是以板波纹填料塔为主的规整填料塔。同时,塔内件的研究与应用也得到了相应的发展,从而使填料塔的“放大效应”问题得以基本解决。在我国虽然早已开始了填料塔的研究工作,但过去进展缓慢.至60年代初期。由于我同重水生产,急需用蒸馏法浓缩重水。国家科委及化工部组织了有关院、所及高等学校进行了填料塔的研充。多管式填料精馏塔浓缩重水的开发成功。标志着我国对填料塔的研究与应用登上了一个新台阶。随后,由于我国石油化工的发展及节能的需要,规整
填料、新型塔内件及规整填料塔的研究与应用得到了迅猛的发展。与此同时。散装填料也得到了相应的发展。到目前为止,填料塔及塔内件的研究、各种类型填料的生产遍及全国各地。各种填料的总产量居世界之首。二十多年来,填料塔以其优良的综合性能不断推广应用于工业生产中,改变了板式塔长期占据统治地位的局面,与板式塔相比,新型的填料性能具有如下特点:
生产能力大
板式塔与镇料塔的流体流动和传质机理不同,板式塔的传质是通过上升的蒸气穿过板上的液池来实现。塔板的开孔率一般占塔截面积的8%-15%、其优化设计要考虑塔板面积与降液管面积的平衡,否则即使开孔率加大也不会使生产能力提高。填料塔的传质是通过上升的蒸气和靠重力沿填料表面下降的液体逆流接触实现。填料塔的开孔率均在50%以上,其空隙率则超过0%,一般液泛点都较高,其优化设计主要考虑与塔内件的匹配,若塔内件设计合理,填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
分离效率高
塔的分离效率决定于被分离物的性质、操作状态(压力、温度、流量等)以及塔的类型及性能。一般情况下,填料塔具有较高的分离效率,但其效率会随着操作状态的变化而变化,持液量大意味着停留时间的加长,这对于防止热敏物料的分解或聚合也是不利的。
但填料也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料;对需要安装中间再沸器或多侧出料等复杂精馏不太适合等。此外,填料塔用于高压精馏,由于轴向返混大而导致效率低,因此若遇到上述情况,需要设计特殊的填料塔

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