填料塔

目录一、塔设备的概述 (2)1.1 填料塔 (3)1.2 板式塔 (4)1.3填料塔与板式塔的比较 (5)二、塔设备设计的基本步骤 (6)三、塔设备的强度和稳定性计算 (6)3.1塔设备的载荷分析和设计准则 (6)3.2 质量载荷 (8)3.3地震载荷 (8)3.4偏心弯矩 (8)3.5最大弯矩 (8)3.6 圆筒轴向应力核核 (9)3.6.1 圆筒轴向应力 (9)3.6.2 圆筒稳定校核 (9)3.6.3 圆筒拉应力校核 (10)3.7裙座轴向应力校核 (10)3.7.1 裙座底截面的组合应力 (10)4.7.2裙座检查孔和较大管线引出孔截面处组合应力 (11)4.8轴向应力校核条件 (12)五、心得体会 (13)一、塔设备的概述塔设备是石油化工、化学工业、石油工业等生产中最重要的设备之一。

它可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。

在塔设备中能进行的单元操作有：精馏、吸收、解吸，气体的增湿及冷却等。

表1中所示为几个典型的实例。

表1 塔设备的投资及重量在过程设备中所占的比例实现气（汽）—液相或液—液相之间的充分接触，从而达到相际传质和传热的目的。

塔设备广泛用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置性能好坏、对整个装置的生产，产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。

因此对设备的研究一直是工程界所关注的热点。

随着石油、化工的发展，塔设备的合理造型及设计将越来越受到关注和重视。

为了使塔设备能更有效、更经济的运行，除了要求它满足特定的工艺条件，还应满足以下基本要求。

①满足特定的工艺条件；②气—液两相能充分接触，相际传热面积大；③生产能力大，即气、液处理量大；④操作稳定，操作弹性大，对工作负荷的波动不敏感；⑤结构简单、制造、安装、维修方便，设备投资及操作成本低；⑥耐腐蚀，不易堵塞。

为了便于研究和比较,人们从不同的角度对塔设备进行分类。

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（3）填料因子 【定义】比表面积a与空隙率所组成的复合量a/3。 ①干填料因子 填料未被液体润湿时的a/3称为干填 料因子，它反映了填料的几何特性； ②湿填料因子 填料被液体润湿后，填料表面覆盖了 一层液膜，空隙率变小，此时的a/ 3称为湿填料因 子，用φ表示。其单位为1/m。 湿填料因子反映了填料的流体力学性能，空隙率
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二、填料层内气液两相的流体力学特性
填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量、 填料层的压降、液泛等。 1、填料层的持液量 在一定操作条件下，由于液膜与填料表面的摩擦
以及液膜与上升气体的摩擦，有部分液体停留在填
料表面及其缝隙中。
【定义】单位体积填料层内所积存的液体体积，以
（m3液体）/（m3填料）表示。
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6、填料的性能评价 【评价依据】填料性能的优劣通常根据效率、通量 及压降三要素衡量。 （1）效率要高。在相同的操作条件下，填料的比表 面积越大，气液分布越均匀，表面的润湿性能越好 ，则传质效率越高； （2）通量（处理量）要大，压降要小。填料的空隙 率越大，结构越开敞，则通量越大，压降亦越低。
（3）极大的增大了气液两相的传质速率。
【波纹填料的材料】碳钢、不锈钢、铝、陶瓷、玻
璃钢及纸浸树脂等。
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【波纹填料的优点】波纹填料与板式塔、散堆填料 相比，具有以下优异的性能： （1）流通量大。新塔设计可缩小直径，老塔改造可 大幅度增加处理量； （2）分离效率高，较散堆填料有大得多的比表面积；
）更加连续，可使气体向上流动时主要沿弧形通道
流动。
【性能特点】空隙率大，压降和传质单元高度低，
泛点高、汽液接触充分、比重小、传质效率高、通

填料塔的优点及适用场合
填料塔是化工设备中常见的一种装置，用于气体与液体之间的传质、传热和反应过程。

它主要通过填料将气体和液体进行充分接触，以实现质量传递和反应的目的。

填料塔具有以下优点和适用场合：优点：
1.提高传质效率：填料塔内的填料能够增加气液接触面积，提高传质效率，促进物质传递和反应。

2.良好的均质性：填料塔内填料的设计和布置可使气液充分混合，提供更均匀的反应条件。

3.灵活性强：可根据需要选择不同种类的填料，适应不同的工艺需求。

4.节省空间：填料塔结构紧凑，适合在有限空间内进行气液传质和反应。

5.操作和维护方便：填料塔结构简单，操作和维护相对容易。

适用场合：
1.化工工艺中的气液传质：用于气体和液体之间的传质操作，例如吸收、提取、冷却、净化等过程。

2.化工反应设备：在化工反应中用于促进气体和液体的混合和反应，如酸碱中和、氧化、还原等反应。

3.环保设备：用于污染物的处理和净化，如烟气脱硫、脱硝等环保工艺中的气液处理。

4.石油化工、化肥、精细化工等工业领域：用于催化反应、分馏、萃取、蒸馏等操作。

填料塔的应用范围广泛，可以在化工、环保、石油化工等多个领
域中发挥作用。

它是一种有效的气液传质和反应设备，能够满足不同工艺流程的需要，提高生产效率和产品质量。

填料塔工艺流程填料塔是一种用于气体或液体分离、净化和传质的设备。

它通常由填料层、进料口、出料口、塔板（或隔板）、塔壁和塔顶组成。

填料塔工艺流程是指在填料塔中进行物质传递和分离的一系列步骤和操作。

本文将详细介绍填料塔工艺流程的各个环节。

1. 进料准备。

填料塔的工艺流程首先需要进行进料准备。

这包括对待处理物料的预处理和准备工作。

例如，对于气体进料，需要进行除尘、除湿等预处理工作；对于液体进料，可能需要进行预热、预处理等操作。

进料准备的目的是为了提高填料塔的处理效率和降低能耗。

2. 进料与填料接触。

进料与填料的接触是填料塔工艺流程中的关键步骤。

在填料塔中，填料通常是一种具有大表面积和良好传质性能的材料，例如环形填料、球形填料、网状填料等。

进料与填料的接触可以通过喷淋、滴流、喷洒等方式进行，以实现物质的传递和分离。

3. 物质传递与分离。

在填料塔中，物质传递与分离是通过填料层的间隙和塔板（或隔板）上的孔隙来实现的。

当进料与填料接触后，物质会在填料层和塔板（或隔板）上进行传递和分离。

例如，气体在填料层中通过与液体的接触来进行传质，而液体则通过塔板（或隔板）上的孔隙进行分离。

物质传递与分离的效率取决于填料的选择、填料层的设计和塔板（或隔板）的布置。

4. 出料处理。

填料塔工艺流程中的最后一个环节是出料处理。

在填料塔中，处理后的物料需要经过出料口排出。

对于气体进料，可能需要进行除湿、除尘等处理；对于液体进料，可能需要进行冷却、脱水等操作。

出料处理的目的是为了使处理后的物料达到规定的质量标准，并且符合环保要求。

综上所述，填料塔工艺流程包括进料准备、进料与填料接触、物质传递与分离以及出料处理等环节。

通过合理的工艺流程设计和操作，可以实现填料塔的高效运行和物质的有效分离与传递。

填料塔在化工、环保等领域有着广泛的应用，对于提高生产效率和保护环境具有重要意义。

液泛
L2＞ L1
C’ C
L=0
填料层──Δp∝u1.8~2.0 L≠0，有液体喷淋，填料为湿 填料层
Δp
载点
B’
B A’
载液 区
低气速下：交互作用不明显 随u↑：交互作用开始显著 ──载点气速 u↑↑：至一定值，形成恶性 循环──泛点气速
A u
正常工作
液泛
（2） 液泛气速关联图 压降对填料塔操作的可靠性和经济性有着决定性的影响。 选择填料和确定塔径时，不同系统应控制的压降范围不同。 压降影响因素：填料特性(几何形状、比表面积、ε 等)，流 体物性(μ、σ 等)以及操作条件(气液流量、T 等)。 难以进行准确的理论计算，迄今仍然只能由各种经验关联式 或关联图进行估算。
二、 填料塔
1. 填料塔结构、特点与工业要求 （1）总体结构 填料层：气液两相接触传质场所 液体分布器：使入塔液体均匀分布 液体再分布器：汇集近壁液体于中 央区域 除雾器：防止液滴带出（通常为填 料层或丝网层) 支承板：支承填料层，使进气均匀 分布
气体 液体再分布器 填料压网 填料 支承栅板 液体分布装置 液体
（2）工业要求 • 单位体积传质界面大,即a大； • 单位填料高度压降小，即ε大； • 效率高； • 机械强度高； • 耐腐蚀； • 造价低 • 重量轻；
（3）特点（与板式塔相比） • 生产能力大 • 分离效率高 •压降（流动阻力）小 • 持液量小（持液量指塔在正常操作时填料表面、内件或塔板上 所持有的液量。） • 操作弹性大 缺点 • 填料造价高 •液相负荷小时传质效率降低 •不能直接用于悬浮物或易聚合物料 • 对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合
§3.2传质设备简介
一.概述
1.传质设备的功能 为气液相传质提供场所。因此它应提供充分的气液接触，足够 大的传质接触面，强化湍流强度以提高传质系数，以最大的传 质推动力改善传质效果。 它不仅广泛应用于分离过程，还可用于非均相反应系统。气-液 相传质设备一般称为塔设备。 2.气-液传质设备分类 按气-液接触的方式分类 • 连续接触式设备（填料塔、湍球塔） •分级接触式设备（主要是板式塔）

填料塔百科名片填料塔是塔设备的一种。

塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。

例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。

气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。

结构较简单，检修较方便。

广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。

为了强化生产，提高气流速度，使在乳化状态下操作时，称乳化填料塔或乳化塔(emulsifyingtower)。

目录[隐藏]结构原理发展历史基本分类历史事记应用领域发展状况工业应用结构原理发展历史基本分类历史事记应用领域发展状况工业应用[编辑本段]结构原理填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。

填料塔的塔身填料塔结构示意图是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。

填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。

液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。

气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。

填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。

当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。

壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。

因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。

液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。

填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。

填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。

填料塔计算公式填料塔是化工、环保等领域中常用的气液传质设备，要想设计和操作好填料塔，掌握相关的计算公式那可是相当重要！先来说说填料塔的塔径计算公式。

这就好比给塔选一件合适的“衣服”，太大了浪费材料，太小了又影响工作效率。

塔径的计算主要考虑气体的体积流量、空塔气速等因素。

计算公式大致是：D = √（4Vs / πu），这里的 D 表示塔径，Vs 是气体体积流量，u 是空塔气速。

咱就拿一个实际例子来说吧，之前我在一个化工厂实习的时候，就碰到了填料塔塔径计算的问题。

当时厂里要对一个旧的填料塔进行改造，以提高生产效率。

我们首先得确定气体的流量，这可不是个简单的事儿，得通过各种测量仪表，像流量计啥的，获取准确的数据。

然后再根据工艺要求和经验，确定合适的空塔气速。

这个空塔气速的选择可不能马虎，选高了，气体阻力增大，能耗增加；选低了，塔的处理能力又不够。

我们那时候是反复讨论、计算，才最终确定了一个比较理想的塔径。

再来说说填料层高度的计算公式。

这就像是给塔盖房子，得盖多高才能让气液充分接触，完成传质任务呢？常用的计算公式有传质单元数法和等板高度法。

传质单元数法呢，需要先计算出传质单元数，然后乘以传质单元高度，就得到了填料层高度。

等板高度法呢，是先确定理论板数，再乘以等板高度。

我记得有一次，在设计一个新的填料塔时，为了确定填料层高度，我们可是费了好大的劲儿。

先是在实验室里做小试，模拟实际的操作条件，测量各种数据。

然后根据实验结果进行计算和分析，不断调整参数，优化设计方案。

那几天，我们办公室的灯常常亮到很晚，大家都在为了这个项目努力。

还有填料的压降计算也不能忽视。

压降大了，会增加能耗；压降小了，又可能影响传质效果。

总之，填料塔的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们认真研究，结合实际情况，多做实验和计算，就一定能设计出性能优良的填料塔，为生产和环保事业做出贡献。

希望我讲的这些能让您对填料塔的计算公式有更清楚的了解，在实际应用中少走弯路，提高工作效率和质量！。

环境工程原理填料塔填料塔的结构一般由填料层、喷头层、塔体和塔底等部分组成。

填料层是填充在塔体内的材料，可分为多种类型，如环形填料、波纹板填料等，填料能够提供大量的表面积，以便更好地与废气接触。

喷头层通常位于塔体上部，用于将废气喷入填料层，使废气均匀分布在填料中。

塔体和塔底则主要用于存储废气和收集处理后的气体。

填料塔的工作原理是通过废气与填料的接触，使废气中的污染物发生物理吸附或化学吸附作用。

物理吸附是指废气中的污染物通过填料的孔隙结构和表面张力的作用，被填料表面吸附附着。

化学吸附是指废气中的污染物与填料表面的活性位点发生化学反应，形成化合物，并在填料表面上吸附附着。

这些吸附或吸附的污染物可以是有害气体、颗粒物或溶解有机物等。

在填料塔中，填料的选择和设计是关键因素之一、填料应具有较大的表面积、较大的孔隙率和良好的耐腐蚀性能。

常用的填料材料有陶瓷、聚砜、活性炭等。

根据不同的应用场景和废气特性，可以选择不同类型的填料。

此外，填料的形状和密度也会影响填料塔的处理效果。

填料塔还需要配备适当的供气系统和排气系统。

供气系统用于将废气输送到填料塔中，需要合理安排喷头的布置以保证废气在填料中的均匀分布。

排气系统用于收集处理后的气体，通常包括脱除设备、排气风机等，以保证净化效果并控制排放浓度。

总的来说，环境工程原理填料塔是一种常见的废气处理设备，通过填料的大表面积和与废气接触的效果，吸附或吸附废气中的污染物，达到净化废气的目的。

填料塔的设计和填料的选择至关重要，而合理的供气系统和排气系统也是确保填料塔正常运行的关键因素。

简述填料塔的主要结构及原理
填料塔是利用填料来完成分离过程的一种设备，它是采用有支撑及具有支撑的填料结
构的塔体。

填料塔的结构一般由上部料箱、下部包筒组合而成，料箱内设有吊装支撑筒，
下部包筒设有支撑筒，支撑筒安装有支撑陶粒填料，这种以支撑陶粒填料为支撑装置的填
料填料塔是最常用的反应塔，它可以在料箱内完成反应和分离。

填料塔塔有着许多特点：
1. 在反应塔中，填料塔可以节约空间，减少占地面积；
2.填料塔在工作过程中有着较高的效率，耗能低，生产效率高；
3.填料塔的厚度和长度可以根据不同的条件来调节；
4.填料可以是柔性的分离，因此填料塔对于分离的条件要求比较宽，灵活性比较强；
5.填料塔能够降低反应塔的负荷，从而降低设备的损耗，使反应塔的效率得到提高；
6. 支撑陶粒填料可以有效地最大限度地改进物料的流动，提高反应条件；
7. 使用填料塔时可以更好地控制反应过程中的温度，消除热效应的影响；
8. 使用填料塔处理的混合物可以充分混合并分离，可以获得高纯度的产物。

填料塔的工作原理是通过填料的支撑机构将混合物进行分离。

当物料从反应塔的上端
进入料箱时，会首先在填料上发生反应，产生反应物，此后在填料的支撑作用下被循环搅拌，有效分离出混合物中的其他成分，使得反应物得到充分混合，并使反应物的残留物质
进入下部存放室中。

这样，混合物中的有效成分都可以通过填料的过滤作用得到分离出来，从而实现反应和分离的目的。

填料塔的结构及其工作原理填料塔是一种常见的化工设备，用于气体和液体之间的传质和传热操作。

它由塔壳、填料层、进料口、出料口、塔底和塔顶等组成。

下面将详细介绍填料塔的结构及其工作原理。

一、填料塔的结构1. 塔壳：填料塔的主体部分，通常由圆柱形或方形的金属壳体构成。

塔壳具有足够的强度和刚度，以承受内部压力和外部环境力的作用。

2. 填料层：填料塔内部的填料层是实现气液传质和传热的关键部分。

填料一般采用金属网格、塑料网格或陶瓷制成，具有大表面积和良好的润湿性，以增加气液接触面积，促进传质和传热效果。

3. 进料口和出料口：填料塔的进料口用于引入待处理的气体或液体，而出料口用于排出经过处理的气体或液体。

进出料口的位置和数量根据具体的工艺要求和设备设计而定。

4. 塔底：填料塔的底部通常设有液体收集装置，用于收集和排除从填料层中下降的液体。

液体收集装置可以是平板、集液器或集液槽等形式。

5. 塔顶：填料塔的顶部通常设有气体排放装置，用于排出处理后的气体。

气体排放装置可以是排气管、排气扇或排气管道等形式。

二、填料塔的工作原理填料塔的工作原理基于气体和液体之间的质量传递过程。

当气体通过填料层时，气体分子与填料表面接触，从而发生吸附、吸收、化学反应或物理吸附等过程。

这些过程使得气体中的污染物质或有害物质被吸附或吸收到液体中，从而实现气体的净化和处理。

具体而言，填料塔的工作过程包括以下几个步骤：1. 进料：待处理的气体或液体通过进料口引入填料塔。

在进料口处，气体与液体发生接触，开始进行传质和传热过程。

2. 填料层：气体通过填料层时，与填料表面接触，发生吸附、吸收或化学反应。

填料层的大表面积和良好的润湿性有利于增加气液接触面积，提高传质效果。

3. 液体收集：填料层中的液体由于重力作用逐渐下降，最终被收集到塔底的液体收集装置中。

液体收集装置可以将液体排出或重新循环使用。

4. 气体排放：经过填料层处理的气体从塔顶的气体排放装置排出。

填料塔阻力计算公式填料塔是化工、石油等工业中常用的气液传质设备，而了解其阻力的计算对于设计和操作都非常重要。

先来说说填料塔阻力产生的原因吧。

就像咱们在一条拥挤的小路上走路，人多了就走得费劲，气液在填料塔中流动也是这个道理。

填料的存在增加了气体和液体流动的阻碍，这就产生了阻力。

那咱们怎么计算这阻力呢？这就得提到一些关键的公式啦。

其中比较常用的是埃克特（Eckert）通用关联图法。

这个方法综合考虑了很多因素，比如填料的类型、尺寸、气体和液体的流速等等。

举个例子，我曾经在一家化工厂实习的时候，就碰到过关于填料塔阻力计算的问题。

当时厂里新上了一个项目，要设计一个大型的填料塔来处理废气。

大家都知道，这设计可不能马虎，阻力计算不准确，整个系统的运行效率和能耗都会受到影响。

我们一群实习生跟着师傅，拿着各种数据，对着公式一点点算。

那场面，真是紧张又刺激。

我记得我当时手忙脚乱，一会儿忘了这个参数，一会儿又算错了那个数值。

师傅在旁边看着，也不着急，耐心地给我指出错误，还跟我讲：“孩子，这计算就像盖房子打地基，基础不牢，房子可就歪了。

”经过几天的努力，我们终于算出了比较准确的阻力值，为后续的设计提供了重要依据。

再来说说另一个常用的计算方法——贝恩-霍根（Bain-Hougen）公式。

这个公式在某些特定情况下使用起来很方便，但也有它的局限性。

在实际应用中，还得考虑很多其他因素。

比如说，填料的湿润程度，如果填料没被液体充分湿润，阻力可就不一样啦。

还有气体和液体的物性，不同的物质，阻力特性也大不相同。

总之，填料塔阻力的计算可不是一件简单的事儿，需要我们综合考虑各种因素，选择合适的计算公式，并且认真仔细地处理每一个数据。

只有这样，才能设计出高效、稳定的填料塔，让工业生产顺顺利利的。

希望通过这篇文章，能让您对填料塔阻力计算公式有一个初步的了解。

要是您以后在工作或者学习中碰到相关的问题，可别忘了多琢磨琢磨哦！。

《填料塔手册》目录图表目录1. 简介1.1 填料塔的定义和用途1.2 填料塔的历史发展1.3 填料塔在化工、环保等领域的应用1.4 填料塔应用案例2. 填料塔的基本结构2.1 塔体2.2 填料层2.3 液体分布器2.4 气体分布器2.5 支撑板2.6 除雾器2.7 各部件的材质选择指南2.8 不同类型填料塔的结构差异比较3. 填料类型3.1 规整填料3.1.1 金属规整填料3.1.2 陶瓷规整填料3.1.3 塑料规整填料3.2 散堆填料3.2.1 鞍形填料3.2.2 拉西环3.2.3 球形填料3.3 各类填料的优缺点比较3.4 新型填料材料介绍4. 填料塔设计考虑因素4.1 操作条件（温度、压力、流量）4.2 物料特性4.3 塔径和塔高的确定4.4 填料选择4.5 液体分布系统设计4.6 设计软件介绍和使用指南4.7 不同行业特殊设计要求5. 填料塔的操作5.1 启动程序5.2 正常运行参数监控5.3 常见问题及解决方案5.4 停机程序5.5 自动化控制系统介绍5.6 不同工况下的操作参数调整指南6. 填料塔的维护6.1 日常检查项目6.2 定期维护计划6.3 填料更换指南6.4 清洗和除垢方法6.5 预测性维护技术介绍6.6 常见故障的诊断和排除方法7. 填料塔性能优化7.1 压降控制7.2 传质效率提高7.3 能耗降低策略7.4 优化案例分析7.5 新技术在性能优化中的应用8. 安全注意事项8.1 操作安全规程8.2 个人防护装备要求8.3 紧急情况处理8.4 安全培训计划的制定指南8.5 国际安全标准介绍9. 环境保护考虑9.1 废水处理9.2 废气排放控制9.3 噪音控制9.4 绿色生产技术在填料塔中的应用9.5 环境影响评估方法介绍10. 填料塔相关计算10.1 传质单元数（NTU）计算10.2 压降计算10.3 填料层高度计算10.4 计算实例10.5 常用计算公式的推导过程11. 新技术和发展趋势11.1 高效填料开发11.2 智能控制系统应用11.3 模拟和优化软件使用11.4 行业专家对未来发展的预测11.5 国际先进技术介绍12. 案例研究12.1 不同行业填料塔应用实例12.2 不同规模填料塔案例分析12.3 问题诊断和解决案例12.4 失败案例分析及经验教训13. 常见问题解答14. 附录14.1 常用填料参数表14.2 填料塔故障排查清单14.3 相关标准和规范列表14.4 常用符号和缩略语表14.5 相关专业术语的多语言对照表15. 参考文献索引本手册旨在为填料塔的设计、操作和维护人员提供全面的指导。

填料吸收塔的特点
填料塔的特点主要包括以下几点：
1. 结构简单：填料塔由塔体、填料、液体分布器等部分组成，结构简单，易于设计和制作。

2. 处理能力较大：填料塔的传质面积较大，可以适应较大的流量和负荷，因此具有较大的处理能力。

3. 分离效率高：填料塔内的填料具有较大的表面积，可以提供更好的传质和扩散条件，因此具有较高的分离效率。

4. 阻力较小：填料塔内的填料可以减少流动阻力，降低能耗，同时减少设备的磨损和维护成本。

5. 适用范围广：填料塔适用于各种不同的气体和液体混合物的分离，包括高湿度、高粘度、易聚合等特殊物料的处理。

6. 易于控制：填料塔内的填料可以方便地更换或清洗，因此可以方便地调整和优化设备的性能，同时也可以控制和减少环境污染。

总的来说，填料塔是一种高效、稳定、可靠的分离设备，在化工、石油、环保等领域得到了广泛应用。

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二、填料的性能及其评价
(2)空隙率 单位体积填料层的空隙体积称为空隙率，以 表示，其单位为 m3/m3，或以%表示。 分析

～ 流动阻力 ～ 塔压降 ～ 生产能力 ～ 流动阻力 ～ 传质效率
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二、填料的性能及其评价
(3)填料因子 填料的比表面积与空隙率三次方的比值称为填 料因子，以 表示，其单位为1/m。
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二、填料塔工艺尺寸的计算
2.填料层高度的计算 (1)传质单元高度法
Z H OG NOG
(2)等板高度法
Z NT HETP
注意问题： ①填料层的分段； ②设计填料层高度 Z 1.3 ~ 1.5 Z。
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三、填料层压降的计算
1.散装填料压降的计算
计算方法：由埃克特通用关联图计算。 2.规整填料压降的计算 计算方法： ①由压降关联式计算； ②由实验曲线计算。
2.填料规格的选择 (1)散装填料规格的选择 散装填料常用的规格（公称直径）有 DN16 DN25 DN38 DN50 DN76 填料规格
～ 传质效率 ～ 填料层压降
填料 公称 直径
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选择原则：D/d ≥ 8
塔 径
一、填料的选择
(2)规整填料规格的选择 规整填料常用的规格（比表面积）有 125 150 250 350 500 700 同种类型的规整填料，其比表面积越大，传 质效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用 也明显增加。故选用时，应从分离要求、通量要 求、场地条件、物料性质以及设备投资、操作费 用等方面综合考虑。
经验值
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第3章 蒸馏和吸收塔设备
3.2 填料塔 3.2.4 填料塔的内件
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一、填料支承装置

泛点 载点


应予指出，在同样的气液负荷下，不同填料 的△P/Z～u关系曲线有所差异，但其基本形 状相近。对于某些填料，载点与泛点并不明 显，故上述三个区域间无截然的界限。
3. 液泛 在泛点气速下，持液量的增多使液相由分散 相变为连续相，而气相则由连续相变为分散 相，此时气体呈气泡形式通过液层，气流出 现脉动，液体被大量带出塔顶，塔的操作极 不稳定，甚至会被破坏，此种情况称为淹塔 或液泛。影响液泛的因素很多，如填料的特 性、流体的物性及操作的液气比等。


（4）堆积密度ρ p ：单位体积填料的质量， 以表示，kg/m3。在机械强度允许的条件下， 填料壁要尽量薄以减小堆积密度，这样既增 大了空隙率又降低成本。

（5）个数n：单位体积填料层具有的填料个数。根 据计算出的塔径与填料层高度，再根据所选填料的 n值，即可确定塔内需要的填料数量。一般要求塔 径与填料尺寸之比D/d<8（此比值在8～15之间为 宜），以便气、液分布均匀。若D/d>8 ，在近塔壁 处填料层空隙率比填料层中心部位的空隙率明显偏 高，会影响气液的均匀分布。若D/d值过大，即填 料尺寸偏小，气流阻力增大。

⑦球型：球体为空心，气体和液体从其内 部经过。由于球体结构的对称性，填料装 填密度均匀，不易产生空穴和架桥，故气 液分散性能好。 常采用塑料材质。一般用于特定场合，工 程上应用较少。


⑧格栅填料：以条状单 元体经一定规则组合而 成，其结构随条状单元 体的形式和组合规则而 变，具有多种结构形式。 特点是比表面积较低， 主要用于低压降、大负 荷、防堵的场合。

与同样尺寸的拉西环相比，鲍尔环的气液通 量可提高50%，而压降仅为其一半，分离效 果也得到提高。其改进为阶梯形鲍尔环，圆 筒部分的一端制成喇叭口形状。这样填料间 呈现点接触，床层均匀且空隙率大，与鲍尔 环相比气体阻力减少25%，生产能力提高 10%。

?液泛在泛点气速下持液量的增多使液相由分散相变为连续相而气相则由连续相变为分散相此时气体呈气泡形式通过液层气流出现脉动液体被大量带出塔顶塔的操作极不稳定甚至会被破坏此种情况称为淹塔或液泛
第六节 填料塔
填料塔的结构及填料的特性
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持 液量小，操作弹性大等优点。
液泛 在泛点气速下，持液量的增多使液相由分散相变为 连续相，而气相则由连续相变为分散相，此时气体呈气泡 形式通过液层，气流出现脉动，液体被大量带出塔顶，塔 的操作极不稳定，甚至会被破坏，此种情况称为淹塔或液 泛。影响液泛的因素很多，如填料的特性、流体的物性及 操作的液气比等。 填料特性的影响集中体现在填料因子上。填料因子F 值越小，越不易发生液泛现象。 流体物性的影响体现在气体密度、液体的密度和粘度 上。气体密度越小，液体的密度越大、粘度越小，则泛点 气速越大。 操作的液气比愈大，则在一定气速下液体喷淋量愈大 ，填料层的持液量增加而空隙率减小，故泛点气速愈小。
• 填料因子:填料的比表面积与空隙率三次方
的比值，即a/e 3，称为填料因子，以f表示， 其单位为1/m。填料因子分为干填料因子与湿 填料因子，填料未被液体润湿时的a/e3称为 干填料因子，它反映填料的几何特性；填料 被液体润湿后，填料表面覆盖了一层液膜， a和e 均发生相应的变化，此时的a/e 3 称为 湿填料因子，它表示填料的流体力学性能，f 值越小，表明流动阻力越小。
填料层的持液量
在一定操作条件下，在单位体积填料层 内所积存的液体体积，以(m3液体)/(m3填 料)表示。
一般来说，适当的持液量对填料塔操作的稳 定性和传质是有益的，但持液量过大，将减少填 料层的空隙和气相流通截面，使压降增大，处理 能力下降。
填料层的压降

填料塔的主要结构部件及作用填料塔，这名字听起来是不是很专业？其实它在工业中可有着大大的用处。

想象一下，这就像是在厨房里用的一个神奇的过滤器，只不过它的“过滤”是为了分离液体和气体，让它们可以更好地混合和反应。

今天，我们就来聊聊填料塔的主要结构部件以及它们各自的“角色”，让你了解这些小家伙是怎么在幕后默默奉献的。

1. 塔体首先要说的，就是塔体。

这个大家伙可不是随便哪个小器皿可以替代的。

它就像是填料塔的“房子”，把所有的工作空间都包裹起来，确保里面的气体和液体能够尽情“跳舞”。

塔体一般都是用不锈钢或者其他耐腐蚀的材料做的，这样一来，不怕那些“腐蚀性”的家伙们来捣乱。

你说它重要不重要？简直是关键中的关键，没了塔体，其他部件也就成了无源之水。

1.1 塔顶和塔底再来说说塔顶和塔底。

塔顶就像是一个“通风口”，它负责把气体从塔的顶部排出去，而塔底则是一个“接收器”，把液体从塔底引导出去。

这两个部件就像是上下的好伙伴，一起配合，把气体和液体的流动搞得有条不紊，真是好得不能再好。

1.2 填料层然后是填料层。

这个部件就像是塔里的“舞池”，填料可以让气体和液体充分接触，增加它们的接触面积，从而提高分离效率。

常见的填料有环状填料、波纹填料等等，形状各异，功能各样，简直是让人眼花缭乱。

它们的“舞姿”可谓是千变万化，适应不同的场合，真是各有千秋。

2. 进料和出料系统接下来，我们得聊聊进料和出料系统。

这两个系统就像是填料塔的“进场和退场”通道。

进料系统负责把液体送入塔内，而出料系统则把分离后的液体和气体送出去。

想象一下，如果进料系统堵了，那整个塔就像是个瘫痪的巨人，动不了；而出料系统出问题，结果就可能是“暴雨倾盆”，把整个工厂都搞得乱七八糟。

2.1 控制阀控制阀在这个过程中可是个“掌舵人”。

它控制着流体的流量，确保一切都在“掌控之中”。

想象一下，如果没有控制阀，液体随便往里冲，气体也随便往外跑，那填料塔就变成了一场“水灾”了。