精餾乾貨21 || 填料的分類

上一篇講到填料塔，今天小編就跟大家講講填料。填料多種多樣，該如何分類呢？

一般情況下，填料分為散裝填料和規整填料兩大類。

散裝填料

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❖散裝填料：安裝時以亂堆為主，也可以整砌。具有一定外形結構和顆粒，又稱為顆粒填料。

❖亂堆的缺點：

填料間易產生架橋，相鄰填料外表形成線接觸，填料層內形成積液、液體的偏流、溝流、股流，阻力較大，通量較小。

❖一般情況下，散裝填料分為環形、鞍形、環鞍形。

1.環形填料

①拉西環

外形是高度與外徑相等的圓柱體。由陶瓷、金屬、塑膠等製成。大尺寸的拉西環（100mm以上）一般採用堆砌方式裝填，小尺寸的拉西環（75mm以下）多采用亂堆方式填充。

②θ環、十字環及內螺旋填料

❖θ環、十字環填料：在拉西環內分別增加一豎直隔板及十字隔板。其特點是表面積增加、分散效率提高，但是傳質效率並沒有提高。大尺寸的十字環填料，多采用整砌裝填於填料支撐上作為散裝亂堆砌填料的過渡支撐。

❖內螺旋環填料：在拉西環內增加螺旋形隔板。螺旋環填料尺寸較大，一般採用整砌方式裝填。

2.開孔環形填料

在環形填料的環壁上開孔，使斷開視窗的孔壁形成具有一定曲率指向環中心的內彎舌片。

開孔環形填料既充分利用了環形填料的表面又增加了許多窗孔，大大改善了氣液兩相物料透過填料層時流動狀況，增加了氣體通量，減少了氣相的阻力，增加了填料層的溼潤表面，提高了填料層的傳質效率。

①鮑爾環

在環的側壁上開一層或兩層長方形小孔，小孔的母材並不脫離側壁而是形成向內彎的葉片。上下兩層長方形小孔位置交錯。

同尺寸的鮑爾環與拉西環雖有相同的比表面積和空隙率，但鮑爾環在其側壁上的小孔可供氣液流通，使環的內壁面得以充分利用。

比之拉西環，鮑爾環不僅具有較大的生產能力和較低的壓降，且分離效率較高，溝流現象也大大降低。

鮑爾環填料的優良效能使它一直為工業所重視，應用十分廣泛。可由陶瓷、金屬或塑膠製成。

②階梯環填料

階梯環填料的結構與鮑爾環填料相似，環壁上開有長方形小孔，環內有兩層交錯 45°的十字形葉片，環的高度為直徑的一半，環的一端成喇叭口形狀的翻邊。

這樣的結構使得階梯環填料的效能在鮑爾環的基礎上又有提高，其生產能力可提高約10%，壓降則可降低25%，且由於填料間呈多點接觸，床層均勻，較好地避免了溝流現象。

階梯環一般由塑膠和金屬製成，由於其效能優於其它側壁上開孔的填料，因此獲得廣泛的應用。

3.鞍形填料

鞍形填料類似馬鞍形。它的特點是：弧形的液體通道，空隙率較環形填料連續，氣體向上主要沿弧形通道流動，改善了氣-液流動狀況。

①弧鞍形填料

一種表面全部展開的具有馬鞍形狀的瓷質型填料 （馬鞍填料）。弧鞍填料在塔內呈相互搭接狀態，形成弧形氣體通道。

弧鞍形填料空隙率高，氣體阻力小，液體分佈效能較好，填料效能優於拉西環。但是，相鄰填料易相互套疊，使填料有效表面降低，從而影響傳質速率。

②矩鞍形填料

兩端為矩形，且填料兩面大小不等。克服了弧鞍填料相互重疊的缺點，填料的均勻性得到改善。液體分佈均勻，氣液傳質速率得到提高。瓷矩鞍填料是目前採用最多的一種瓷質填料。

規整填料

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規整填料：一般由波紋狀的金屬網絲或多孔板重疊而成。使用時根據填料塔的結構尺寸，疊成圓筒形整塊放入塔內或分塊拼成圓筒形在塔內砌裝。

規整填料空隙大，生產能力大，壓降小。流道規則，只要液體初始分佈均勻，則在全塔中分佈也均勻，因此規整填料幾乎無放大效應，通常具有很高的傳質效率。但是，造價較高，易堵塞難清洗，因此工業上一般用於較難分離或分離要求很高的情況。

1.波紋填料

波紋填料是由許多層波紋薄片組成，各片高度相同但長短不等，搭配組合成圓盤狀，填料波紋與水平方向成45°傾角，相鄰兩片反向重疊使其波紋互相垂直。圓盤填料塊水平放入塔內，相鄰兩圓盤的波紋薄片方向互成90°角。

波紋填料因波紋薄片的材料與形狀不同分成板波紋填料和網波紋填料。

波紋填料可由陶瓷、塑膠、金屬、玻璃鋼等材料製成。填料的空隙率大，阻力小，流體通量大、效率高，而且製造方便、價格低，正向通用化、大型化方向發展。

2.格柵填料

以條狀單元體經一定規則組合而成，其結構隨條狀單元體的形式和組合規則而變，具有多種結構形式。特點是比表面積較低，主要用於低壓降、大負荷、防堵的場合。

填料的效能

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填料效能的優劣常根據效率、通量及壓降三要素衡量。

相同條件下，比表面積愈大，氣液分佈愈均勻，表面的潤溼效能愈優良，傳質效率愈高；空隙率愈大，則通量愈大，壓降也愈低；絲網波紋填料綜合性能最好，拉西環最差。