不锈钢丝网波纹填料主要特点人为地规定了填料层中气液接触途径,规则排列组装,克服了两相流体分布的不均,以消除塔的放大效应,保证分离效率;在整个塔截面上形成许多并列耦合、空间对称的传质小单元。目前主要材质有不锈钢、铜、铝、蒙耐尔、铁、镍、塑料等。
不锈钢丝网波纹填料是由垂直排列的波纹丝网条片组成盘状规整填料,每盘填料高度约40~300mm。波纹方向与塔轴倾斜角为30°或45°,相邻两片波纹方向相反。填料盘直径比塔径小几毫米,紧密地装潢塔截面。每盘填料外侧可以有翻边,上下相邻两盘交错90°排列起来。对于小塔径,填料整盘装填;对于直径在1.5米以上的大塔或无法兰结构的塔器,则可采用分块形式从入塔内拼装。鉴于不锈钢丝网波纹填料的几何结构,具有以下明显优点:①、比表面积,空隙率高、重量轻。500型填料的比表面积相当于50mm金属鲍尔环的4.5倍(鲍尔环比表面积110m2/m3),空隙率高,丝网又具有强烈的毛细作用使其湿润性能优良,湿空隙率几乎等于干空隙率;②、蒸汽通路倾角小,沿程阻力低;③、填料表面湿润均匀,即使喷淋密度为0.2m3/m2.h,也能达到完全湿润,因此填料效率较高;④、径向扩散良好,汽液接触充分。⑤、蒸汽扩缩引起的压力损失小。
不锈钢丝网波纹填料在操作时回流液在该填料表面以一种通畅的“Z”字形运动,沿网面而下。由于丝网强烈的毛细作用,填料表面就形成了均匀完整的薄膜,液膜厚度仅0.08mm。气体通过规则排列的倾斜通道上升,流体阻力小,因为这种填料彼此交错90°排列,气液两相均匀分布在塔截面上,也更易传质。不锈钢丝网波纹片小开有小也,加强液体均布,减少填料中的死角(特别是小塔),提高分离效率。
丝网与目数:对丝网波纹填料,目前不锈钢丝径我国通常选用0.1-0.25mm的丝径。丝网目数越高,液体成膜越易,通常推荐80目丝网,对于丝径较大的,也可选用40-70目的网材。
不锈钢丝网波纹填料技术性能参数
型号 |
比表
面积
α
m2/m3 |
空隙率
ε
% |
水力直径de
mm |
倾斜角
W度 |
堆积重量
γρ
kg/m3 |
持液量
% |
理论级压力降/Pa |
峰高
mm |
F因子
m/s√kg/m3 |
理论塔板数
/m |
25 |
250 |
95 |
15 |
30 |
125 |
2 |
10-40 |
13 |
2.5-3.5 |
2.5-3 |
500 |
500 |
90 |
7.5 |
30 |
250 |
4.2 |
50 |
6.3 |
2.0-2.4 |
5 |
700 |
700 |
85 |
5.0 |
45 |
350 |
6 |
67 |
4.3 |
1.5-2.0 |
10 |
250型填料:250型金属不锈钢丝网波纹填料与瑞士苏尔寿公司研制的250AX填料相当,它是一种高通量、低压降的金属丝网波纹填料。*小直径为100mm,*大直径不限,只要每5米填料以内设一组收集分布器即可保证无放大效应。因其水力直径较大,空隙率高,比表面积小,适用于要求生产能力大、理论板数不多的场合,操作压力一般在105-106Pa之间。
500型填料:500型金属不锈钢丝网波纹填料相当于国外BX型网波纹填料,它是丝网波纹填料中工业应用*多的一种规格。它具有压降小、效率高、持液量低、操作弹性大、放大效应不明显等优点,技术经济性能优越,特别适用于热敏性、难分离系的真空精馏、尤其是操作压力低于7kpa(70mbar)的工况。主要应用于:①、石油化工及一般化工:各种乙醇-胺系统(1、2、3乙醇胺),各种乙二醇系统,塑料单体(已内酰胺、DMT、MDI、苯乙烯等),有机中间体(对、邻、间硝基甲苯和对、邻、间硝基氯苯),各种高级醇系统,各种乙二醇醚系统,各种甲酚二甲酚系统,各种胺系、甘油硬脂酸,各种高沸点溶剂和各种高沸点烃等;②香料工业:薄荷醇、香叶醇、橙花醇等;③医药工业:各种维生素系统。④其它情况:如果存在以下一个重要条件时,也应选用500型填料。要求理论板数多而压力降又要求低的场合;从100Pa到101.3KPa的操作;总高度希望低的场合;间歇操作和连续操作的塔器;为工业放大而设置的试验塔;玻璃塔;要持液量小的场合;加热介质温度受限制的塔;改造同有塔器,要求提高效率及节能和吸收有机蒸汽等。
700型填料:700型金属不锈钢丝网波纹填料相当于国外CY型金属丝网波纹填料。它的应用较为广泛。一般用于同位素分离或需要大理理论板数的难分离物系的精密分馏,如硝基甲苯同分异构体(对、邻、间位),双戊烯同分异构体、四氟乙烯单体、试剂酒精、脂肪醇、高纯氧、氟化氢、甲醇、窄馏分油溶剂油、乙-丙基吡啶、同位素、松节油、C6-C10a烯烃混合物及仲醇、三甲基乙酰乙酸乙酯、异丙醇、异丁醇、轻蜡油和重蜡油(单碳烷烃分离)、环氧乙烷、C6-C9合成脂肪酸、异辛烷、硝基氯苯同分异构体、甲基氯硅烷、四氯化碳、已二胺、叔丁基间甲酚甲醚、香蓝素、檀香等许多石油化工、香料、医药、染料产品。目前使用范围在不断扩大。根据我国应用700型不锈钢丝网波纹填料的工程实践与技术经济分析,其适用操作压力范围不只是5-100Kpa,而且已扩大到加压及低温精馏的领域。在有腐蚀性或生成深沉物的场合,以主不易湿润填料体系中,应用受到限制。
不锈钢丝网波纹填料生产现场
CY700 316L不锈钢丝网波纹填料
BX500型不锈钢丝网波纹填料
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