填料塔板类型及效率
塔器设计应根据不同工艺要求、操作条件,特别是塔的不同截面上气液负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类型填料的组合、同类型填料不同)型号(尺寸)填料的组合、填料与塔板的组合、不同类型塔板的组合往往是合理的结构。这在工程应用中有许名成功的例子。例如在填料塔的精馏段放置规整填料,而在提馏段放散装填料或大尺寸的规整填料;在浮阀塔板上开设筛孔等等。而填料与塔板的复合体则是一种全新的塔结构。这种复合塔板是将填料与塔板叠加在一起,发挥填料与塔板各白的特点,充分利用板间空问,它具有较高的分离效率。
上置式复合塔板: 在生产重水筛板塔的筛板放置25mm厚的丝网填料使板效率最大可增加20%。它是在一般筛板上放置散装填料或规整填料。由于塔板上放置了填料,使得传质相界面增加,同时又减少雾沫夹带,因而传质效率,可提高20%,但阻力却增加30%左右。为避免填料放置对塔板上液体流动产生影响,在塔板与填料之间留出一定的空间,同时也增加厂鼓泡空间。这种__卜置式复合塔板最早用填料为散装填料,后来有人使用规整填料,其效果较散装填料好口上置式复合塔板气液流动与常规塔板操作相l司,为气液错流流动。这种形式的塔从整体上看仍是气液逆流操作。由于上置式复合塔板性能较差,尽管早被提出,但未能在工业上得到推广应用。
下置式复合塔板:徐崇嗣等人将规整填料置于穿流筛板(淋降板)的下边,形成了一种新型的下置复合塔板。在穿流筛板的下边加段高50-100mm的丝网或板波纹填料,气液逆流通过塔板与填料,使复合塔板形成了三个传质区域即:泡沫区、液膜区及淋降区。在穿流筛板上为泡沫区,其传质与穿流筛板完全相同;在规整填料层中为液膜区,气液进行膜状传质;在填料下面为淋降区,液体均匀地流向下与上升的气体进行接触传质。主要传质区为泡沫区及液膜区。下置式复合塔板充分利用塔内空间,塔板下安置的填料不但增加了气液传质面积,而且起到除沫作用,同时又改善了气体分布;塔板不但进行正常传质同时又作为板下填料的液体分布器。因此下置式复合塔板传质效率大幅度提高,据文献报道理论板当量高度按全塔计算比同类规整填料还要低;生产能力比浮阀塔要高15%左右;在相同的生产能力下,其压降只有浮阀塔的1/2-1/3.