填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。所选填料既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用。
1. 填料种类的选择:填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,通常考虑以下几个方面:
(1)传质效率要高;一般而言,规整填料塔的传质效率高于散装填料。
(2)通量要大;在保证具有较高传质效率的前提下,应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。
(3)填料层的压降要低。
(4)填料抗污堵性能强,拆装、检修方便。
2.填料规格的选择
填料规格是指填料的公称尺寸或比表面积。
(1)散装填料规格的选择;工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。同类填料,尺寸越小,分离效率越高,但阻力增加,通量减少,填料费用也增加很多。因此,对塔径与填料尺寸的比值要有一规定,一般塔径与填料公称直径的比值D/d应大于8。
(2)规整填料规格的选择;工业上常用规整填料塔的型号和规格的表示方法很多,国内习惯用比表面积表示,主要有125、150、250、350、500、700等几种规格,选用时应从分离要求、通量要求、场地条件、物料性质及设备投资、操作费用等方面综合考虑,使所选填料既能满足技术要求,又具有经济合理性。
3. 填料材质的选择
填料塔的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。
(1)陶瓷填料;陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷填料价格便宜,具有很好的表面润湿性能,质脆、易碎是其 缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。
(2)金属填料;金属填料可用多种材质制成,选择时主要考虑腐蚀问题。碳钢填料造价低,且具有良好的表面润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用;不锈钢填料耐腐蚀性强,一般能耐除Cl– 以外常见物系的腐蚀,但其造价较高,且表面润湿性能较差,在某些特殊场合(如极低喷淋密度下的减压精馏过程),需对其表面进行处理,才能取得良好的使用效果;钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价很高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。
(3)塑料填料;塑料填料的材质主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好,可长期在100°C以下使用。
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