规整填料的类型、性能及应用场合介绍

规整填料的类型、性能及应用场合介绍

填料的种类很多，按装填方式不同可分为散装填料和规整填料，本文主要介绍规整填料的种类及性能。

规整填料是填料按一定的几何形状排列、堆放整齐的填料。规整填料的种类很多，按其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。

① 格栅填料

格栅填料是由条状单元按一定规律组合而成，结构形式多样。工业上最早使用的格栅填料是木质格栅填料。目前，较常用的有格栅填料、网状格栅填料、蜂窝状格栅填料等，其中以格栅填料最具代表性。格栅填料比表面积较小，主要用于要求压降小、负荷大、防堵塞的场合。

②瓦楞填料

目前工业上采用的规整填料多为波纹填料，它是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料，波纹对塔轴线的倾斜角有30°和45°两种，组装时相邻两波纹板相向叠放，填料每板在塔内垂直安装，相邻板呈90°交替排列。波纹填料按结构可分为网状波纹填料和板状波纹填料两大类，其材质可分为金属、塑料和陶瓷三种。波纹填料的结构如图1所示。丝网波纹填料是网状波纹填料的主要形式，由金属丝网制成。丝网波纹填料压降小，分离效率高，特别适用于精密蒸馏和减压蒸馏装置，为难分离体系和热敏性体系的蒸馏提供了一种有效的手段。 尽管其成本较高，但由于其优异的性能，仍然被广泛应用。

（a）板状波纹填料 （b）网状波纹填料

图1 规整填料示意图

金属板波纹填料是板波纹填料的一种主要形式。该填料的波纹板上冲有许多45mm左右的小孔，可以促进液体在分布板上的分布，强化横向混合。波纹板上轧制成细密的凹槽，可使液体在板上分布细致，增强表面润湿性能。金属穿孔板波纹填料强度高，耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。

金属轧孔板波纹填料是另一种具有代表性的板波纹填料，它与金属孔板波纹填料的主要区别在于板面不是冲孔，而是刺孔，板面通过轧制产生密集的小刺孔，孔径为0.4~0.5mm。其分离能力与网纹填料相近，但抗堵塞能力比网纹填料强，而且价格便宜，应用更为广泛。

波纹填料的优点是结构紧凑，阻力小，传质效率高，处理量大，比表面积大（常用的有125、150、250、350、500、700等）。 波纹填料的缺点是不适合处理粘度大、易聚集、或带有悬浮物的物料，装卸和清洗也比较困难，成本较高。

③ 脉冲灌装机

脉冲填料是由带颈的空心棱柱体按一定方式组装而成的一种规则填料。脉冲填料组装后，形成带颈的多孔棱柱形通道，其纵向流道交替收缩和扩张，气液两相通过时产生强烈的湍流。在缩颈段，气速最高，湍流剧烈，从而强化传质。在扩张段，气速降到最小，实现两相分离。流道的交替收缩和扩张，实现了“脉冲式”传质过程。脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是减压蒸馏的理想填料。由于其液体分布性能优良，放大效应减小，特别适用于塔径较大的场合。

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