北京化工大学：《过程设备设计》课程教学资源（课件讲稿）第七章 塔设备 7.2 填料塔

第七章塔设备 第一节概述 第二节→填料塔 第三节 板式塔 第四节 塔设备的附件 第五节 塔的强度设计 第六节 塔设备的振动

第七章 塔设备 第一节 概 述 第二节 填料塔 第三节 板式塔 2 第三节 板式塔 第四节 塔设备的附件 第五节 塔的强度设计 第六节 塔设备的振动

7.2填料塔 过程设备设计 7.2填料塔 教学重点： 填料塔内件的结构设计。 教学难点： 填料塔内件的结构

7.2 填料塔 7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 教学重点： 填料塔内件的结构设计。 教学难点： 3 教学难点： 填料塔内件的结构

7.2填料塔 过程设备设计 7.2填料塔 基本特点 结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐 腐蚀材料制造等。 对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性。 科技前沿 (1)开发多种形式、规格和材质的高效，低压降， 大流量的填料。 (2)与不同填料相匹配的塔内件结构。 (③)填料层中液体的流动及分布规律。 (4蒸馏过程的模拟。 4

7.2 填料塔 基本特点 结构简单，压力降小，传质效率高，便于采用耐 腐蚀材料制造等。 对于热敏性及容易发泡的物料，更显出其优越性 ，更显出其优越性。 7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 4 科技前沿 (1) 开发多种形式、规格和材质的高效 、规格和材质的高效，低压降， 大流量的填料。 (2) 与不同填料相匹配的塔内件结构。 (3) 填料层中液体的流动及分布规律。 (4) 蒸馏过程的模拟

7.2填料塔 过程设备设计 7.2.1填料 填料 塔的核心内件，提供气-液两相接触的传质和换热 表面，与塔的其它内件共同决定塔的性能。 散装填料 填料分类 规整填料 7.2.1.1散装填料 散装填料 安装时以乱堆为主，也可以整砌。具有一定外形结 构的颗粒体，又称颗粒填料。 环形 散装填料 鞍形 环鞍形 5

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 7.2.1 填料 填料——塔的核心内件，提供气-液两相接触的传质和换热 表面，与塔的其它内件共同决定塔的性能 ，与塔的其它内件共同决定塔的性能。 填料分类 散装填料 规整填料 7.2.1.1 散装填料 5 7.2.1.1 散装填料——安装时以乱堆为主，也可以整砌。具有一定外形结 。具有一定外形结 构的颗粒体，又称颗粒填料 ，又称颗粒填料。 散装填料 环形 鞍形 环鞍形

7.2填料塔 过程设备设计 0环 形填料 拉西环 隔板环 十字环 金属环 阶梯环 内螺旋环 半环填料 环 (环鞍) 短拉西环 形 金属Intalox (鞍环) 鞍形填料 弧鞍形 矩鞍形 改进矩鞍形 图73散装填料的发展 6

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 金属Intalox θ环 十字环 内螺旋环 环 形 填 料 拉西环 隔板环 金属环 阶梯环 短拉西环 环 鞍 形 半环填料 (环-鞍) 6 图7-3 散装填料的发展 金属Intalox 鞍 形 填 料 弧鞍形 矩鞍形 改进矩鞍形 (鞍-环)

7.2填料塔 过程设备设计 一、 环形填料 1.拉西环 高度与外径相等的圆柱体。 由陶瓷、金属、塑料等制成。 规格以外径为特征尺寸，大 令 尺寸的拉西环(100mm以上) 一般采用整砌方式装填，小 尺寸的拉西环(75mm以下) 多采用乱堆方式填充。 图7-4拉西环 7

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 高度与外径相等的圆柱体。 由陶瓷、金属、塑料等制成。 规格以外径为特征尺寸，大 一、环形填料 1. 拉西环 7 规格以外径为特征尺寸，大 尺寸的拉西环(100mm以上) 一般采用整砌方式装填，小 尺寸的拉西环(75mm以下) 多采用乱堆方式填充。 图7-4 拉西环

7.2填料塔 过程设备设计 乱堆的缺点： 填料间易产生架桥，相邻填 料外表面间形成线接触，填 料层内形成积液、液体的偏 流、沟流、股流，阻力较大， 通量较小。 d 图7-4拉西环

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 填料间易产生架桥，相邻填 料外表面间形成线接触，填 料层内形成积液、液体的偏 乱堆的缺点： 8 图7-4 拉西环 流、沟流、股流，阻力较大， 通量较小

7.2填料塔 过程设备设计 2.0环、十字环及内螺旋填料 0环及十字环填 料一 在拉西环 内分别增加一竖 直隔板及十字 隔板，见图7-5 (a(b). (a) (b) 图7-50环、十字环及内螺旋填料

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 2. θ环、十字环及内螺旋填料 十字环及内螺旋填料 θ环及十字环填 料——在拉西环 内分别增加一竖 直隔板及十字 隔板，见图7-5 9 隔板，见图7-5 (a)、(b)。 (a) (b) 图7-5 θ环、十字环及内螺旋填料 十字环及内螺旋填料

7.2填料塔 过程设备设计 环及十字环填料 特点：表面积增加，分离效率有所提高，但总体而言，其传质 效率并没有显著提高。 装填： 大尺寸的十字环填料，多采用整砌装填于填料支承上， 作为散装乱堆填料的过渡支承。 10

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 特点：表面积增加，分离效率有所提高 ，分离效率有所提高，但总体而言，其传质 效率并没有显著提高。 θ环及十字环填料 10 装填：大尺寸的十字环填料 ：大尺寸的十字环填料，多采用整砌装填于填料支承上 ，多采用整砌装填于填料支承上， 作为散装乱堆填料的过渡支承

7.2填料塔 过程设备设计 内螺旋环填料 在拉西环内增加螺旋形隔板， 见图7-5(c) 螺旋环填料尺寸较大，一般 采用整砌方式装填。 (c) 图750环、十字环及内螺旋填料 11

7.2 填料塔 7.2 填料塔 过程设备设计 内螺旋环填料—— 在拉西环内增加螺旋形隔板， 见图7-5(c)。 螺旋环填料尺寸较大，一般 采用整砌方式装填。 11 (c) 图7-5 θ环、十字环及内螺旋填料 十字环及内螺旋填料