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    环保设备填料式吸收器:填料,环保,吸收环保设备填料式吸收器
    填料塔是工业上使用最早、最普遍的吸收塔。它具有结构简单、压力降小、易于用耐腐蚀非金属材料制造等优点,适用于对气体吸收、真空蒸馏以及处理腐蚀性流体的操作。但是,当塔径增大时,能引起气液分布不均、接触不良,造成效串下降,称为放大效应。同时,填料塔还有重量大、造价高、情理检修麻烦、填料损耗大等缺点。因此,填料塔在很长时期以来不及板式塔使用广泛。填料塔的结构如图4—5所示,其外形是一个圆筒形塔体,中间填充着一定高度的填料,塔底有文撑栅板,用以支撑填料。塔上方有喷淋装置,以保证液体能均匀地喷淋到整个塔截面上。
    填料塔操作时,要保证任一横截面上气液的均匀分布。对于任一装填完毕的填料塔,气速的分布是否均匀,主要取决于液体分布的均匀程度。因此,要达到预期分离效果,必须保证液体在塔顶的初始均匀喷淋。
    操作时气体由塔底引人,自下而上地在填料间隙中通过,再从塔顶引出;液体吸收刑经喷洒装置自上而下沿填料表面流动,由塔底引出。气、液两相互成逆流在演料表面进行接触,从而完成传质吸收过程。为防止气流速度较大时把吸收液带走和减少雾抹夹带,在填料塔顶部往往装有挡雾层(用铁丝或塑料丝网等组成)。
    1.塔体
    填料培的塔体一般由钢制的圆筒体组成,见图4—6。填料塔塔体高度一般是直径的8一10倍,甚至更大;上、下封头一般采用椭圆封头,底部用格式支座。由于塔体太长,为了设备制造与安装的方便,塔体一般分为几节,中间用设备法兰连接。塔体的材质应根据介质的腐蚀性及设计压力而定,塔简体的厚度应根据设计压力、设备承重、风载、地层载荷等因家决定。
    2.境料
    填料是境料塔中的传质元件,它有各种不同的分类。
    如按性能分为通用境料和高效境料,按形状分为颗粒型填料和规整境料,按摈料的结构分为实体填料与网体境料。
    实体境料包括环形填料(如拉西环、鲍尔环和阶梯环)和鞍形境料(如弧鞍、矩鞍)以及栅板境料、波纹绩料等,见图4—7。网体境料主要是由金属丝网制成的各种境料(如鞍形网;波纹网等)。为使续料塔发挥良好的效能,对续料有以下几项要求。①传质效率高,要求填料能提供大的气、液接触面,即要有较大比表面积、良好的润湿性能以及有利于液体均匀分布的形状。②生产能力大,气体的压力降小,因此要求填料层有较高的孔隙率。③不易5Ia偏流和沟流。④要求单位体积境料的重量轻,造价低,坚牢耐用,不易堵塞,有足够的机械强度,对于气、液两相介质都有良好的化学稳定性等。⑥取材容易,价格便宜。
    确定填料尺寸时,要求所选填料的直径要与塔径符合一定比例。若填料直径与塔径之比过大,容易造成液体分布不良,故塔径与填料直径之比D/d有下限没有上限。计算所得D/众的值不能小于表4—1中列出的最小值,否则应改选更小的填料进行调整。对于一定的塔径,满足径比下限的填料可能有几种尺寸,应按经济因素进行选择。
    境科的通过能力是指单位时间、单位截面上流经的气量。填料的极限通过能力就是液泛的空塔气速。几种常用填料在相同压力降时,通过能力为:拉西环<矩鞍<跑尔环<阶梯环<鞍环。
    3.液体分布器(喷淋装置)液体分布器的结构类型详见喷淋装置一节。
    4.液体再分布器
    如果塔壁的形状与填料形状存在差异,动阻力小于中心处,因此液体向壁面集中。隔一定高度的填料层上应设置一再分布器,壁流现象。
    会导致壁流现象的发生,即液体在塔壁面处的流出现壁流时会降低吸收效率,因此在填料塔中每将沿塔壁流下的液体导向填料层内以改善液体的再分布器的间距一般取L<6DN,对于较大直径的塔(如大于DN800mm时),可取L<(2—3)DN,而最小间距L不低于(1.;一2)oN,否则将严重影响气体沿塔截面的均匀分布。填料段的高度与填料种类有关,对于大直径的塔,每个填料段的高度不应超过6m。
    常用的液体再分布器结构如图4—8、图4—g和图4—lo所示。图4—8(左)截锥式再分布器的裁锥内没有支撑板,能全部堆放填料,不占空间,可使不分段的整个填料层内喷淋液分布均匀;图4—8(右)为截锥式(齿形)再分布器,截锥下隔一段距离再堆填料,优点是可以分段更换填料,但占用空间大,增加塔的高度。图4—9为槽形再分布器,是截锥式的一种改进型,分配器上的通孔可增加气体通过的截面,使气体通过时的速度变化不大。图4—10为改进型分配锥,这种结构具有流通量大、不影响填料塔的操作和填料填装的优点。齿形截面结构可重新实现对壁流液体的收集和均匀再分配,它可以安装在填料层内或法兰之间。
    5.填料的支撑装置
    填料支撑结构应满足以下几个条件。①使气液能顺利通过,对于普通的填料塔,支撑件上流体通过的自由截面应为塔截面的5056以上,且应小于填料的自由界面或填料的自由空间率。②有足够的强度承受填料重量,还须考虑填料孔隙小的拦液重量,以及可能产生的系统压力波动、机械振动、温度变化等。③要有一定的耐腐蚀性能。
    常用的文撑装置有栅板和气体喷射式支撑板两种。栅板是填料塔中最常用的支撑装置,结构如图小ll所示,一般由腕钢焊接而成。栅板可制成整块的或分块的,塔径小于或等于DN500mm者采用整块式栅板;塔径在DN600一800mm之间采用对开式栅板;为了便于安装,塔径在DN900一1200mm之间环保技术电除尘器的发展
    环保验收,采用三块栅板;塔径大于DNl400mm时,可采用四块或更多块栅板,其结构见图4—11(d)。
    气体喷射式支撑板形状见图4—12。与栅板式和平面多孔式填料支撑相比,气体喷射式支撑板具有以下优点。①自由截面大,·一般在90%以上,6—些超过loo%,流体阻力小。②气体通过波纹板的顶部及其两侧面密布的孔喷射进入境料层,液体通过板底部的7L流入下层,气、液流动线路分开,因此压力降与液体负荷有关,从而有最大的生产能力和最小的压力降,避免了液体的再循环或夹带,确保了填料的传质效率。③结构强度好,由于薄板冲压成拱形梁,所以断面系数大,材料耗用较少,可文撑较重的填料层。
    填料塔结构简单,制造方便,适于处理动性、易起泡、热敏性的物料及传质速率由气相(膜)控制的物料,但体积大,重量大,吸收效率低,不适于处理污浊介质。为了避免液泛现象(指吸收液不再沿填料向下流而开始随同上升的气流一起被带出塔外的现象),气流速度不宜太大。有时填料成本高,投资大。
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