【正文】 它塔式反應(yīng)器相比，這兩種反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因而在氣液相塔式反應(yīng)器中應(yīng)用最廣。 填料塔 一，填料塔反應(yīng)器的結(jié)構(gòu) 填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上，在填料的上方安裝填料壓板，以限制填料隨上升氣流的運(yùn)動(dòng)。但隨著裝置大型化，不等直徑、不等壁厚的塔體已逐漸增多。 塔體的材質(zhì)常采用的有：非金屬材料（如高分子材料、陶瓷等），碳鋼（復(fù)層、襯里），不銹耐酸鋼等。 填料塔 圖 填料塔結(jié)構(gòu) 1塔體； 2液體分布器； 3填料 壓緊裝置； 4填料層； 5液體收集與 再分配裝置； 6支撐柵板 填料塔結(jié)構(gòu)如右圖所示，它由塔體、 液體分布器、填料壓緊裝置、填料層、 液體收集與再分配裝置和支撐柵板組成。 填料塔 （二）塔體支座 塔設(shè)備常采用裙式支座（見圖 ），它應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，來(lái)承受塔體操作重量、風(fēng)力等引起的載荷。 填料塔 （三）人孔 人孔是安裝和檢修人員進(jìn)出塔器的唯一通道。對(duì)直徑大于 Φ800mm的填料塔，人孔可設(shè)在每段填料層的上、下方，同時(shí)兼作填料裝卸孔用。 人孔在設(shè)置時(shí)，一般在氣液進(jìn)出口等需要經(jīng)常維修和清理的部位要設(shè)置人孔，另外在塔頂和塔釜，也各設(shè)置一個(gè)人孔。 在設(shè)置操作平臺(tái)的地方，人孔中心高度一般比操作平臺(tái)高 ，最大不宜超過(guò) ，最小為 600mm，人孔開在立面時(shí)，在塔釜內(nèi)部應(yīng)設(shè)置手柄（但人孔和底封頭切線之間距離小于 1米或手柄有礙內(nèi)件時(shí)，可不設(shè)置）。 167。 手孔又常用作小直徑填料塔裝卸填料之用，在每段填料層的上下方各設(shè)置一個(gè)手孔，卸填料的手孔有時(shí)附帶擋板，以免反應(yīng)生成物積聚在手孔內(nèi)。合理的選擇和設(shè)計(jì)塔內(nèi)件，對(duì)保證填料塔的正常操作及優(yōu)良的傳質(zhì)性能十分重要。 常用的除沫裝置有折板除沫器（見圖 ）絲網(wǎng)除沫器（見圖 ）以及旋流板除沫器。在分離要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合，還將干填料層作除沫器用。 填料塔 常用的折板除沫器是角鋼除沫器，它的壓力降一般為 50100Pa。這種除沫器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但耗用金屬多，造價(jià)高，在大塔尤為明顯，因而逐漸為絲網(wǎng)除沫器所取代。 填料塔 絲網(wǎng)除沫器具有比表面大、重量輕、孔隙率大及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，尤其是它具有除沫效率高、壓降小的特點(diǎn)，從而成為一種廣泛使用的除沫裝置。 圖 絲網(wǎng)除沫器 167。 (a)拉西環(huán) （ b）鮑爾環(huán) (c)階梯環(huán) （ d）弧鞍 (e)矩鞍 (f)金屬環(huán)矩鞍 (g)多面球形 (h)TRI球形 (i)共軛環(huán) (j)海爾環(huán) (k)納特環(huán) 167。 填料塔 填料的作用是為氣、液兩相提供充分的接觸面，并為提高其湍動(dòng)程度 (主要是氣相 )創(chuàng)造條件，以利于傳質(zhì) (包括傳熱 )。制造材料又要對(duì)所處理的物料有耐腐蝕性，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使填料層底部不致因受壓而碎裂、變形。 （ 3）填料支撐裝置 填料支撐裝置的作用是支撐塔內(nèi)填料層，對(duì)其要求是：第一，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能支撐填料的重量、填料層的持液量及操作中的附加壓力等；第二，應(yīng)具有大于填料層孔隙率的開孔率，以防止在此處首先發(fā)生液泛；第三，結(jié)構(gòu)合理，有利于氣液二相的均勻分布，阻力小，便于拆裝。 填料塔 常用的填料支撐裝置有柵板型、孔管型和駝峰型。選擇哪種支撐裝置，主要根據(jù)塔徑、使用的填料種類和型號(hào)、塔體及填料的材質(zhì)、氣液流速而定。 填料塔 填料壓緊裝置 （ 4）填料壓緊裝置 為保持操作中填料床層為一高度恒定的固定床，從而保持均勻一致的空隙結(jié)構(gòu)，使操作正常、穩(wěn)定，在填料填裝后于其上方安裝填料壓緊裝置。 填料壓緊裝置分為填料壓板和床層限制板兩大類。床層限制板用于金屬散裝填料、塑料散裝填料及所有規(guī)整填料。床層限制板要固定在塔壁上，為不影響液體分布器的安裝和使用，不能采用連續(xù)的塔圈固定，對(duì)于小塔可用螺絲固定于塔壁，而大塔則用支耳固定。 填料塔 液體分布裝置 （ 5）液體分布裝置 為了實(shí)現(xiàn)填料內(nèi)氣液二相密切接觸、高效傳質(zhì)，填料塔的傳質(zhì)過(guò)程要求塔內(nèi)任一截面上氣液兩相流體能均勻分布，特別是液體的初始分布至關(guān)重要，理想的液體分布器應(yīng)具備以下條件： ① 與填料相匹配的液體均勻分布點(diǎn)。 ②操作彈性較大，適應(yīng)性好。 ④結(jié)構(gòu)合理，便于制造、安裝、調(diào)整和檢修。 167。液體由半球形噴頭的小孔噴出，小孔直徑為310mm,同心圓排列，噴灑角小于 80176。這種分布器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只適用于直徑小于 600mm的塔中。 盤式分布器有盤式篩孔型分布器、盤式溢流管式分布器等形式。液體加至分布盤上，經(jīng)篩孔或溢流管流下。 (a)噴頭式 (b)盤式篩孔式 (c)盤式溢流管式 167。其突出的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，供氣流流過(guò)的自由截面大，阻力小。管式分布器有排管式、環(huán)管式等不同形狀，如圖片 （ d）、（ e）所示。 填料塔 液體分布裝置 槽式液體分布器通常是由分流槽（又稱主槽或一級(jí)槽）、分布槽（又稱副槽或二級(jí)槽）構(gòu)成的。槽式分布器具有較大的操作彈性和較好的抗污性，特別適合于氣液負(fù)荷大及含有固體懸浮物、粘度大的分離場(chǎng)合。 (f)槽式 167。槽盤式液體分布器的結(jié)構(gòu)如圖(g)所示。 填料塔 （ 6）液體收集及再分布裝置 當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì)，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。為此，當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分段，中間設(shè)置再分布裝置，液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料的上方。 (a) 截錐式再分布器 圖 液體收集再分布裝置 167。液體收集器的作用是將上層填料流下的液體收集，然后送至液體分布器進(jìn)行液體再分布。 (b)斜板式液體再收集器 圖 液體收集再分布裝置 167。 （一）填料的類型 填料的種類很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料。現(xiàn)介紹幾種較為典型的散裝填料。 填料塔 填料的類型和性能評(píng)價(jià) (1)拉西環(huán)填料 ? 拉西環(huán) (Rashing Ring)填料是 1914年發(fā)現(xiàn)的，是使用最早的一種填料，為高度與直徑相等的圓環(huán)，常用的直徑為 25～ 75mm(亦有小至 6mm，大至 150mm的，但少用 )，陶瓷環(huán)壁厚 ～，金屬環(huán)壁厚 ～ 。在拉西環(huán)內(nèi)部空間的直徑位置上加一隔板，即成為列辛環(huán)；環(huán)內(nèi)加螺旋形隔板則成為螺旋環(huán)。 ? 由于拉西環(huán)在填裝時(shí)容易產(chǎn)生架橋、空穴等現(xiàn)象，液體不易流入圓環(huán)的內(nèi)部，所以極易產(chǎn)生液體的偏流、溝流和壁流，氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，又由于填料層持液量大，氣體通過(guò)填料層折返的路徑長(zhǎng)，氣體通過(guò)填料層的阻力大、通量小。 (b)弧鞍填料 弧鞍又稱貝爾鞍 (Berl saddle)，是出現(xiàn)較早的鞍形填料，形如馬鞍，大小自 25mm至 50mm的較常用。它的另一特點(diǎn)是堆放在塔內(nèi)時(shí)，對(duì)塔壁側(cè)壓力比環(huán)形填料小。最近已漸為構(gòu)形改善了的矩鞍填料所代替。 167。 填料塔 填料的類型和性能評(píng)價(jià) (c)矩鞍 (Intalox saddle) ? 為克服弧鞍填料容易套疊的缺點(diǎn)，將弧鞍填料兩端的弧形改為矩形，且兩面大小不等，即成為矩鞍填料。一般采用陶瓷材料制成，其性能優(yōu)于拉西環(huán)。 167。填料的空隙率與比表面并未因而增加。因此，鮑 爾環(huán)比拉西環(huán)氣體通量增大 50以上，傳質(zhì)效率增加 30%左右。 167。但其高度是鮑爾環(huán)的二分之一，由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過(guò)填料層的阻力。階梯環(huán)成為目前使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種， 167。在鞍 的背部沖出兩條狹帶，彎成環(huán)形 筋，筋上又沖出四個(gè)小爪彎入環(huán) 內(nèi)。金屬環(huán)矩鞍填料的綜合性能 優(yōu)于鮑爾環(huán)和階梯環(huán)，是散裝填 料中應(yīng)用較多、性能優(yōu)良的一種 填料。 填料塔 填料的類型和性能評(píng)價(jià) （ g）球形填料 是散裝填料的另一種形式，一般采用塑料材質(zhì)注塑而成，其結(jié)構(gòu)有多種。它們的特點(diǎn)是球體為空心，可以允許氣體、液體從其內(nèi)部通過(guò)。球形填料一般只適用于某些特定場(chǎng)合，工程應(yīng)用較少。 填料塔 填料的類型和性能評(píng)價(jià) ②規(guī)整填料 規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排列、整