填料塔的結構和原理

 

填料塔是一種精制塔設備，主要用于在填料塔內填充適當高度的填料，以增加兩種流體的接觸面積。例如，當用于氣體吸收時，液體從塔的上部通過分配器進入，并沿著填料表面下降。氣體從塔底向上流過填料的孔，并與液體緊密接觸。填料塔結構更簡單，維護方便，廣泛應用于氣體吸收、蒸餾、萃取等操作。

填料塔的結構分為填料床、液體分布器、液體再分布器、支撐板和除塵器。

填料層:提供氣體和液體接觸的地方。

液體分配器:均勻分配液體，避免交叉流動。

液體再分配器:避免壁流。

支撐板:支撐填料層，使氣體均勻分布。

除塵器:防止塔***氣體出口夾帶液體。

填料塔的原理是考慮填料塔的物料平衡、熱量平衡、相平衡和性能，通過控制系統建立和調節塔的操作條件，使填料塔滿足分離要求。液體通過液體分配器從塔***噴到填料上，并向下流到填料表面。氣體從塔底進入，由氣體分配裝置分配，與液體逆流連續通過填料層間隙。填料表面進行氣液兩相接觸進行傳質。填料塔是一種差動接觸式氣液傳質設備，其兩相組成沿塔高連續變化。在正常操作條件下，氣相是連續相，液相是分散相。填料塔的流體力學性能主要包括填料床的持液量、填料床的壓降和溢流。

在某些操作條件下，由于液膜和填料表面之間的摩擦以及液膜和上升氣體之間的摩擦，部分液體停留在填料表面及其間隙上。一般來說，適當的持液量有利于填料塔操作的穩定性和傳質，并能提供較***的氣液接觸面積。但是，過***的持液量會減少填充床內的間隙和氣體流量，橫截面積會增加壓降，降低處理能力。