板式塔和填料塔的性能特点

xilihuagong 发表于 2012-10-14 09:50
一般吸收都是填料塔，增加吸收效率！而分离提纯的话用板式塔，浮阀塔的操作弹性非常大！
可是我们这分离提纯用的却是填料塔，这是为什么呢？

cl6119 发表于 2013-8-22 11:37
七楼说的非常好了，有几点补充或者说是探讨一下：
(1) 生产能力
板式塔与填料塔的液体流动和传质机理不 ...

（3) 压降
z% O& f0 ^' k' e; R0 P: Z& U, E
一般情况下，板式塔的每个理论级压降约在0.4~1.1kPa，填料塔约为0.01~0.27 kPa，通常，板式塔压降高于填料塔5倍左右。压降低不仅能降低操作费用，节约能耗，对于精馏过程，可使塔釜温度降低，有利于热敏性物系的分离。 压降低本身对节能应该没能太大的贡献，釜温低几度省的是显热。只所以节能是可以采用低品位热源，可以进行热耦合节能设计，进而实现节能。"



对于第三条的压降，想跟老哥再讨论一下。


板式塔的每个理论及压降要比填料塔高5倍左右，而我们平常说的塔压是指塔顶压力，塔顶压力是控制稳定的，所以说的压降实际上就是塔底压力的大小了。


我觉得7楼摘抄的说的压降低不仅能降低操作费用，节约能耗的意思是可以减小塔下部的压力，进而可以提高物系的相对挥发度，进而提高分离效率，所以可以适度的减小蒸汽用量减小回流比，达到节约能耗的目的；当然，这对于理论板数非常高、或者相对挥发度受压力影响较大的精馏系统尤为明显。


不过老哥说的塔底温度减小，通过低品位热源加热也是节能的一种考虑。

xilihuagong 发表于 2013-8-24 15:05
（3) 压降
z% O& f0 ^' k' e; R0 P: Z& U, E
一般情况下，板式塔的每个理论级压降约在0.4~1.1kPa，填料 ...

说的不错。
我的本意也为说这些东西应该是相对而言的。
塔压降的降低，压差值可能成倍变化，但对塔的操作压力的影响就要小一些，因此造成的相对挥发度的变化也就不大了（真空塔除外）。
而对于热耦合塔来讲就不一样了，一般耦合传热过程的传热温差都较小，低温侧的温度变个一两度，传热温差可能增加10~20%。
有时采用板式塔根本就无法耦合的过程，采用填料塔就可能耦合在一起了，这种变化带来的节能效果要更大一些。

7楼 海友应该对 王树楹老师《现代填料塔技术指南》很熟悉。

填料塔与板式塔比较：
（1） 填料塔操作范围较小，对于液体负荷的变化特别敏感。当液体负荷较小时，填料表面不能很好地润湿，传质效果急剧下降；当液体负荷过大时，容易产生液泛。板式塔具有较大的操作范围。
（2） 填料塔不宜处理含固体悬浮物的物料，而某些类型的板式塔（如大孔径穿流板塔）可以有效地处理这种物系。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。
（3） 当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时，填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化，板式塔可方便地在塔板上安装冷却盘管。  `
（4） 填料塔直径可以很小。板式塔直径一般不小于0.6m。
（5） 板式塔的设计比较准确可靠。安全系数较小。
|（6） 塔径不大时，填料塔因结构简单而造价便宜。
（7） 填料塔适用于易起泡物系和[wiki]腐蚀[/wiki]性物系，因填料对泡沫有限制和破碎的作用，可以采用瓷质填料。
（8） 对热敏性物系宜采用填料塔，因为填料塔内的滞液量比板式塔少，物料在塔内的停留时间相对短。
（9） 填料塔的压降比板式塔的小，因而对真空操作更为适宜

楼上的说的不错，但这些已经是传统的共识，补充一下：
1。板式塔适合反应蒸馏，填料塔一般不成；
2。传统教科书认为，填料塔不适合塔径太大，这已经被证明是错误的结论。现在填料塔的直径可以做到10m，中国人在这方面居于世界先进水平，如“天津大学 作的茂名石化的直径8.4米的500万吨原油常减压蒸馏填料塔（1998）”；

回复 2# 创鑫填料


    楼上老兄介绍得很好！

填料塔与板式塔比较：
（1） 填料塔操作范围较小，对于液体负荷的变化特别敏感。当液体负荷较小时，填料表面不能很好地润湿，传质效果急剧下降；当液体负荷过大时，容易产生液泛。板式塔具有较大的操作范围。
（2） 填料塔不宜处理含固体悬浮物的物料，而某些类型的板式塔（如大孔径穿流板塔）可以有效地处理这种物系。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。
（3） 当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时，填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化，板式塔可方便地在塔板上安装冷却盘管。  `
（4） 填料塔直径可以很小。板式塔直径一般不小于0.6m。
（5） 板式塔的设计比较准确可靠。安全系数较小。
|（6） 塔径不大时，填料塔因结构简单而造价便宜。
（7） 填料塔适用于易起泡物系和[wiki]腐蚀[/wiki]性物系，因填料对泡沫有限制和破碎的作用，可以采用瓷质填料。
（8） 对热敏性物系宜采用填料塔，因为填料塔内的滞液量比板式塔少，物料在塔内的停留时间相对短。
（9） 填料塔的压降比板式塔的小，因而对真空操作更为适宜

而且随着更多的新型填料的出现，填料塔的应用应该越来越广乐

填料塔与板式塔比较：

(1) 生产能力
板式塔与填料塔的液体流动和传质机理不同。板式塔的传质是通过上升气体穿过板上的液层来实现，塔板的开孔率一般占塔截面积的7%~10%；而填料塔的传质是通过上升气体和靠重力沿填料表面下降的液流接触实现。填料塔内件的开孔率通常在50%以上，而填料层的空隙率则超过90%，一般液泛点较高，故单位塔截面积上，填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
(2) 分离效率
一般情况下，填料塔具有较高的分离效率。工业上常用填料塔每米理论级为2~8级。而常用的板式塔，每米理论板最多不超过2级。研究表明，在减压、常压和低压(压力小于0.3 MPa)操作下，填料塔的分离效率明显优于板式塔，在高压操作下，板式塔的分离效率略优于填料塔。
(3) 压降
填料塔由于空隙率高，故其压降远小于板式塔。一般情况下，板式塔的每个理论级压降约在0.4~1.1kPa，填料塔约为0.01~0.27 kPa，通常，板式塔压降高于填料塔5倍左右。压降低不仅能降低操作费用，节约能耗，对于精馏过程，可使塔釜温度降低，有利于热敏性物系的分离。
(4) 操作弹性
一般来说，填料本身对气液负荷变化的适应性很大；故填料塔的操作弹性取决于塔内件的设计，特别是液体分布器的设计，因而可根据实际需要确定填料塔的操作弹性。而板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、液沫夹带及降液管能力的限制，一般操作弹性较小。
(5) 结构、制造及造价等
一般来说，填料塔的结构较板式塔简单，故制造、维修也较为方便，但填料塔的造价通常高于板式塔。
应予指出，填料塔的持液量小于板式塔，持液量大，可使塔的操作平稳，不易引起产品的迅速变化，故板式塔较填料塔更易于操作。板式塔容易实现测线进料和出料，而填料塔对侧线进料和出料等复杂情况不太适合。对于比表面积较大的高性能填料，填料层容易堵塞，故填料塔不宜直接处理有悬浮物或容易聚合的物料。

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比较板式塔与填料塔的性能特点，说明板式塔与填料塔各适合何种场合

7楼解释得真的很好

终于找到了，谢谢楼主