塔填料的最新研究现状和发展趋势

塔填料的最新研究现状和发展趋势
蒋庆哲
1
,宋昭峥
1
,彭洪湃
2
,董　莹
1
(1 中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室,北京102249 ;
2. 中石化吉林石化分公司,吉林 吉林132021)
摘要:综述了散堆填料近年来的研究方向以及国内外开发的有代表性的散堆填料;研究了规整填料的发展历程、特点、应用
范围及国内外近年来规整填料的发展现状;最后指出了今后塔填料的发展方向:一是不断开发和应用更简单、更高效的填料,即
沿着理想填料的方向发展;二是各种不同种类的填料组成填料复合塔,或组成填料- 塔板复合塔。
关键词:散堆填料;规整填料;塔填料;发展方向
中图分类号:TQ051181 　 文献标识码:A 　 文章编号:0253 - 4320(2008) S1 - 0059 - 04
Research and development trends of column packing
JIANG Qing2zhe
1
, SONG Zhao2zheng
1
, PENG Hong - pai
2
, DONG Ying
1
,
(1. State Key Laboratory of Heavy Oil for Processing , China University of Petroleum, Beijing102249 , China ;
2. Petrochina Jilin Petrochemical Company , Jilin 132021 , China)
Abstract : The research directions of random packing in recent years and the representative random packings home and
abroad are reviewed in this paper. The development processes , characteristics , application and development of structured
packings are involved too. The development directions of column packings are indicated as follows : ①the simpler and high2
efficiency packings can be developed and applied ,following the perfect columns ; ②several kinds of packings can be combined
in the packing plural column or packing2tray plural column.
Key words : random packing; structured packing; packed column ; development direactions
　收稿日期:2008 - 04 - 25
　作者简介:蒋庆哲(1961 - ) ,男,博士,主要研究方向为石油加工,010 - 89733372 ,dhx923 @126. com。
　　填料塔具有制造和更换容易、材质范围广、适应
能力强和节能等优点,且大多数情况下分离性能优
于板式塔
[1]
,因此填料塔越来越受到重视。塔填料
作为填料塔的核心构件,提供了塔内气液两相接触
而进行传质的表面。塔填料的性质决定了填料塔的
操作,只有性能优良的塔填料再辅以理想的塔内件
才能构成技术上先进的填料塔。对塔填料改进与更
新的目的在于: 改善流体的均匀分布、提高传递效
率、减少流动阻力、增大流体的流量以满足节能降
耗、设备放大以及高纯产品制备等各种需要。塔填
料可分为规整填料和散堆填料两大类。
1 　散堆填料
散堆填料是具有一定几何尺寸的颗粒体,在塔
内以散堆方式堆积。散堆填料及其塔设备可用在吸
收、解吸、精馏、干燥和萃取等气- 液或液- 液接触的
传质传热过程以及反应蒸馏、流化干燥和超重力分
离等领域
[2]
。根据国内外最新的研究工作表明,在
液液萃取、液气比很大的吸收和高压精馏的情况下,
应用散堆填料的操作性能优于规整填料和塔盘
[3]
,
因此在合成氨的气体净化、石油化工和焦化等领域,
散堆填料得到广泛应用。
111 　近年来散堆填料的研究方向
近年来散堆填料的研究方向主要集中在以下几
个方面
[4 - 5]
: ①散堆填料的自规整化; ②开发适用于
新塔型的散堆填料; ③填料功能复合化; ④对填料表
面加以改性以提高传质效率; ⑤复合填料塔。
从近些年的理论和工业开发来看,散堆填料的
发展趋势是朝增大空隙率和减少压降、增大比表面
积、改善润湿性能以及功能多样化的方向发展。
112 　近年开发的代表性散堆填料
11211 　IMPAC填料
IMPAC 填料最初由美国Lantc 公司提出, 它集
扁、鞍和环结构于一体,可看作由数十个Intalox 填料
连体而成,采用多褶壁面、多层筋片、消除床内死角< br /> 和单体互相嵌套等技术,兼有规整填料和散堆填料
之特性
[6 - 7]
,可用于冷却塔中。该填料具有良好的
水滴分散性能和自分布性能,每m
3
有多达5 万个水
滴,与现有填料相比,效率可提高40 %以上,具有长
达10 年的使用寿命,有效地降低了操作成本
[8]
。
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第28 卷增刊(1) 现代化工 June 2008
2008 年6 月 Modern Chemical Industry