組合填料塔是以塔內的組合填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。具有生產能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等優點。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有組合填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。組合填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動。氣體從塔底送入,經氣體分布裝置(小直徑塔一般不設氣體分布裝置)分布后,與液體呈逆流連續通過填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進行傳質。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上,并沿組合填料表面流下。填料塔屬于連續接觸式氣液傳質設備,兩相組成沿塔高連續變化,在正常操作狀態下,氣相為連續相,液相為分散相。
當液體沿組合填料層向下流動時,有逐漸向塔壁集中的趨勢,使得塔壁附近的液流量逐漸增大,這種現象稱為壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質效率下降。因此,當組合填料層較高時,需要進行分段,中間設置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分,上層填料流下的液體經液體收集器收集后,送到液體再分布器,經重新分布后噴淋到下層填料上?! ?
組合填料塔也有一些不足之處,如填料造價高;當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面,使傳質效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。
是否可以用組合填料塔來處理,先就要考慮介質的屬性,當進行填料塔設計的時候,首先,空隙率,單位體積填料層所具有的空隙體積,稱為組合填料的空隙率,填料應有盡可能大的空隙率,以提高氣、液通過能力和減小氣液阻力;其次,填料因子,由上面兩個組合填料特性組合而成的,稱為干填料因子,它是表示填料的阻力及液泛條件的重要參數之一,組合填料經液體噴淋后表面被液膜層所覆蓋;再次,比表面積,單位體積組合填料層所具有的表面積稱為填料的比表面積,填料應具有較大的比表面積,以增大塔內傳質面積;最后,在做填料塔設計的時候,分布器和收集器也是非常重要的。
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