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填料說(shuō)明
填料泛指被填充于其他物體中的物料。在化學(xué)工程中,填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料,例如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)等,其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強(qiáng)烈混合。在化工產(chǎn)品中,填料又稱(chēng)填充劑,是指用以改善加工性能、制品力學(xué)性能并(或)降低成本的固體物料。在污水處理領(lǐng)域,主要用于接觸氧化工藝,微生物會(huì)在填料的表面進(jìn)行累積,以增大與污水的表面接觸,對(duì)污水進(jìn)行降解處理。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力降小、易于用耐腐蝕非金屬材料制造等。對(duì)于氣體吸收、真空蒸餾以及處理腐蝕性流體的操作,頗為適用。
缺點(diǎn):當(dāng)塔頸增大時(shí),引起氣液分布不均、接觸不良等,造成效率下降,即稱(chēng)為放大效應(yīng)。同時(shí)填料塔還有重量大、造價(jià)高、清理檢修麻煩、填料損耗大等缺點(diǎn)。
填料選用準(zhǔn)則
填料的幾何特性數(shù)據(jù)主要包括比表面積、空隙率、填料因子等,是評(píng)價(jià)填料性能的基本參數(shù)。
(1)比表面積單位體積填料的填料表面積稱(chēng)為比表面積,以a表示,其單位為m2/m3。填料的比表面積愈大,所提供的氣液傳質(zhì)面積愈大。因此,比表面積是評(píng)價(jià)填料性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。
(2)空隙率單位體積填料中的空隙體積稱(chēng)為空隙率,以e 表示,其單位為m3/m3,或以%表示。填料的空隙率越大,氣體通過(guò)的能力越大且壓降低。因此,空隙率是評(píng)價(jià)填料性能優(yōu)劣的又一重要指標(biāo)。
(3)填料因子填料的比表面積與空隙率三次方的比值,即a/e 3,稱(chēng)為填料因子,以f表示,其單位為1/m。它表示填料的流體力學(xué)性能,f值越小,表明流動(dòng)阻力越小。
填料性能優(yōu)劣主要取決于:
有較大的比表面積(m2/m3填料層)
液體在填料表面有較好的均勻分布性能
氣流能在填料層中均勻分布
調(diào)料具有較大的空隙率(m3/m3填料層)。
相同的操作條件下,填料的比表面積越大,氣液分布越均勻,表面的潤(rùn)濕性能越好,則傳質(zhì)效率越高;填料的空隙率越大,結(jié)構(gòu)越開(kāi)敞,則通量越大,壓降亦越低。
采用模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)九種常用填料的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),絲網(wǎng)波紋填料綜合性能,拉西環(huán)差。
填料的選擇包括確定填料的種類(lèi)、規(guī)格及材質(zhì)等。所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求,又要使設(shè)備投資和操作費(fèi)用低。
填料種類(lèi)的選擇
填料種類(lèi)的選擇要考慮分離工藝的要求,通??紤]以下幾個(gè)方面:
1)傳質(zhì)效率要高。一般而言,規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料。
2)通量要大。在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下,應(yīng)選擇具有較高泛點(diǎn)氣速或氣相動(dòng)能因子的填料。
3)填料層的壓降要低。
4)填料抗污堵性能裝、檢修方便。
填料規(guī)格的選擇
填料規(guī)格是指填料的公稱(chēng)尺寸或比表面積。
(1)散裝填料規(guī)格的選擇
工業(yè)塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規(guī)格。
同類(lèi)填料,尺寸越小,分離效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費(fèi)用也增加很多。而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中,又會(huì)產(chǎn)生液體分布不良及嚴(yán)重的壁流,使塔的分離效率降低。
因此,對(duì)塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定,一般塔徑與填料公稱(chēng)直徑的比值D/d應(yīng)大于8。
(2)規(guī)整填料規(guī)格的選擇
工業(yè)上常用規(guī)整填料的型號(hào)和規(guī)格的表示方法很多,國(guó)內(nèi)習(xí)慣用比表面積表示,主要有125、150、250、350、500、700等幾種規(guī)格。
同種類(lèi)型的規(guī)整填料,其比表面積越大,傳質(zhì)效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費(fèi)用也明顯增加。
選用時(shí)應(yīng)從分離要求、通量要求、場(chǎng)地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費(fèi)用等方面綜合考慮,使所選填料既能滿足技術(shù)要求,又具有經(jīng)濟(jì)合理性。
安裝:
本設(shè)備由二組池子組成,一組為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池體,另一組為鋼結(jié)構(gòu)池體。鋼筋混凝土池體埋入地下,鋼結(jié)構(gòu)池體可埋入地坪以下,也可以安裝在地坪上。鋼筋混凝土池體及鋼結(jié)構(gòu)池體基礎(chǔ)的土建設(shè)計(jì)圖由我公司提供。 鋼結(jié)構(gòu)池體基礎(chǔ)施工時(shí),須嚴(yán)格水平。為了便于安裝管道,要求四周挖掘?qū)挾软毐仍O(shè)備平面尺寸大600mm以上。
根據(jù)安裝圖,用吊車(chē)將鋼結(jié)構(gòu)池體吊入,就位安裝時(shí),須在我公司技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行,不能將箱體位置、方向放錯(cuò),然后我公司負(fù)責(zé)池子之間的管道連接。安裝完畢后把設(shè)備存滿水,試驗(yàn)各管路接口中,不滲漏,方可用土填入設(shè)備四周隙中,并平整地面。把電控柜線與設(shè)備接通,電控柜與電源接通。接線時(shí)注意風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)向。
設(shè)備安裝之后,須保證下雨地面不積水,鋼結(jié)構(gòu)池體的上方不得壓有生物,設(shè)備一般不抽空內(nèi)部污水,以防地下水把設(shè)備浮體。
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