3-3-2 填 料
三、填料类型
（2）鲍尔环（Pall ring）填料
o在拉西环的侧壁上开一排或两排长方形小孔，小孔的母材并不 脱离侧壁而是形成向内弯的叶片，上下两层长方形小孔位置交错。 o同尺寸的鲍尔环与拉西环虽有相同的比表面积和空隙率，但鲍尔 环在其侧壁上的小孔可供气液流通，使环的内壁面得以充分利用
3-2-2 板式塔的流体力学性能
1. 塔板压降
• 干板压降 • 板上充气液层的静压强 • 液体表面张力
塔板压降过大的影响
▪ 对吸收，可使塔底送气压强增加 ▪ 对精馏，塔釜压强高，对真空蒸馏的影响较大 ▪ 干板压降增大，可使传质时间增长，提高传质效率 ▪ 尽量减小塔板压降
3-2-2 板式塔的流体力学性能
2. 液泛（淹塔）
▪ 对一定的液体流量，气速过大，气体穿过板上液层时，造成两 板问压降增大，使降液管内液体不能下流而造成液泛
▪ 当液体流量过大时，降液管的截面不足以使液体通过，管内液 面升高，也会发生液泛现象
▪ 塔板结构不合理，塔板间距小
3-2-2 板式塔的流体力学性能
3. 雾沫夹带
▪ 上升气流穿过塔板上液层时，将板上液体带入上层塔板的现象 称为雾沫夹带
气体 板式塔
3-2-1 塔板类型
泡罩塔扳
升气管 泡罩 齿缝
优点
升气管高出液层，不宜发生漏液 有较好的操作弹性 塔板不易堵塞，适于各种物料
缺点
塔板结构复杂，金属耗量大，造价高 塔板压降大
3-2-1 塔板类型
筛板塔板
筛孔（3-8mm）
优点
结构简单，造价低廉， 气体压降小
缺点
操作弹性小 筛孔小时容易堵塞
▪ 过量的雾沫夹带造成液相在塔板间的返混，进而导致塔板效率 下降
影响因素
▪ 空塔气速过大 ▪ 塔板间距小
3-2-2 板式塔的流体力学性能
4. 漏液
▪ 当上升气体流速减小，气体通过升气孔道的动压不足以 阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象
▪ 影响漏液的因素
▪ 气速小 ▪ 板面上液面落差所引起的气流分布不均
两侧均匀流动，表面利用率高，气体流 动阻力小，制造方便
3-3-2 填 料
三、填料类型
（5）金属鞍环
o结合了环形填料通量大与鞍形填料的液体再分布性能好的优点 生产能力大、压降低、液体分布性能好、传质速率高及操作弹 性大
（6）网体填料（Wire gauze packings）
优点：网丝细密，空隙很高，比表 面积很大。由于毛细管作用，填料 表面润湿性能很好。故网体填料气 体阻力小，传质速率高。
填料塔为连续接触式的气液传质设备
支承板 填料 液体分布器 当塔很高时，液体再分布器
与板式塔相比，填料塔的特点
结构简单 生产能力大 分离效率高 持液量小 操作弹性大 压降低 可处理腐蚀性的物料3来自3-2 填 料一、填料特性
▪ 通量 ▪ 效率 ▪ 压降
二、填料几何参数
1. 比表面积：单位体积填料层的填料表面积，以表示， 单位m2/m3
▪ 后果：严重的漏液使塔板上不能形成液层，气液无法进 行传热、传质，塔板将失去其基本功能
5. 液面落差
3-2-2 板式塔的流体力学性能
6. 负荷性能图
1——雾沫夹带线 2——液泛线 3——液相负荷上限线 4——漏液线 5——液相负荷下限线 操作线 操作弹性
3.3 填 料 塔
3.3.1填料塔的结构和特点
3-2-1 塔板类型
浮阀塔板
浮阀
优点
生产能力大 操作弹性大 塔板效率高 气体压降及液面落差较小 塔的造价低
3-2-1 塔板类型
喷射型塔板
气相
a = 20 o
50
3-2-2 板式塔的流体力学性能
塔板上气液两相的接触状态
鼓泡状 蜂窝状 泡沫状 喷射状
板式塔的流体力学性能
塔板压降 液泛 雾沫夹带 漏液 液面落差等
2. 空隙率：单位体积填料层的空隙体积，以表示，其单位 m3/m3
3. 填料因子
– 干填料因子：将与组合成 3的形式称为干填料因 子，单位，1/m，表示填料的流体力学性能
– 湿填料因子：将与组合成 3的形式称为湿填料因子， 以φ表示，代表实际操作时填料的流体力学性能
– Φ小，表明流体阻力小，液泛速度可提高
缺点：造价很高，故多用于实验室 中难分离物系的分离。
3-3-2 填 料
三、填料类型
2）规整填料
❖格栅填料 ❖脉冲填料 ❖波纹填料 优点：空隙大，生产能力大，压降小。流
道规则，只要液体初始分布均匀， 则在全塔中分布也均匀，因此规整 填料几乎无放大效应，通常具有很高 的传质效率。 缺点：造价较高，易堵塞难清洗，因此工 业上一般用于较难分离或分离要求很 高的情况。
三、填料类型
3-3-2 填 料
实体填料
网体填料 乱堆填料
整砌填料 金属填料 陶瓷填料 塑料填料
3-3-2 填 料
三、填料类型 1）散装填料 （1）拉西环（Raschig ring）：最早使用的一种填
料，为高径比相等的陶瓷和金属等制成的空心圆环。 优点：易于制造，价格低廉
缺点：高径比大，堆积时填料间易形成线 接触，故液体常存在严重的沟流和 壁流现象。且拉西环填料的内表面 润湿率较低，因而传质速率也不高。
o填料一端的喇叭口形状，不仅增加了填料的力学强度，而且使 填料呈多点接触 o气体通量大、流动阻力小、传质效率高
3-3-2填 料
三、填料类型
（4）弧鞍形(Berl saddle)矩鞍形(Intalox saddle)填料
o弧鞍形为敞开型填料，两面对称结构，相邻填料容易重叠，
o矩鞍形为敞开型填料，两面结构不对称，堆积时不重叠， o 表面全部敞开，不分内外，液体在表面
化工原理(天大版）---（下册） 第三章 塔设备
塔设备的类型
3.1概述
板式塔 气相为分散相，液相为连续相
填料塔 液相为分散相，气相为连续相
溶剂
溶剂
气体 板式塔
气体 填料塔
第一节 板式塔
3-2-1 塔板类型
逆流塔板：穿流板
错流塔板
泡罩塔扳
降液管
筛板
溢流堰
溶剂
浮阀塔板 喷射型塔板
液面落差
3-3-2 填 料
三、填料类型
（3）阶梯环填料（Stair ring）
o阶梯环填料的结构与鲍尔环填料相似，环壁上开有长方形小孔 ，环内有两层交错 45°的十字形叶片，环的高度为直径的一 半，环的一端成喇叭口形状的翻边。 o阶梯环比鲍尔环的高度减少一半，使得绕填料外壁流过的气体 平均路径缩短，减少了填料层的阻力。