随着对填料塔的深入研究和长期实践经验的积累,填料塔的结构形式不断得到优化,液体分布器的种类也不断增加,这些分布器针对不同的塔器要求形状不同,但都有其独特的优点。一下是填料塔液体分布器的一些分类:
管式分布器:可以分为排管和环管两种,常用排管,排管优点:气体通道大,占地空间小,结构简单、加工方便、易于支撑。不足之处是允许的喷淋密度不大,一般控制在10m3/(m2*h)以下,操作弹性较小,设计的工艺计算比较复杂,对进料条件要求比较苛刻,不允许物料中有多种相态,一般用于填料萃取塔。
盘式液体分布器:盘式分布器是常用的液体分布器,它是在底盘上开布液孔和升气管,经塔板填料缩流加速后的高速气体从升气管提拉上升,而液体从分液孔中流下,底盘固定在塔圈上,升气管截面为圆形或矩形,其高度在 200mm 以下,由物系性质和操作弹性而定。对于组装式非焊接结构为防漏液,其操作弹性最大为 1: 2,一般用于直径 1m 以下的塔中。
对于直径较大的塔,一般采用槽盘式液体分布器,槽盘式液体分布器属于重力型液体分布器,应用广泛。它的优点是同时具备液体分布器和液体收集器作用,所占空间小; 属于点分布,抗堵塞能力强; 缺点是安装工作量大,易泄漏。一般用于喷淋密度大于 10 m3 /(m2·h),所需喷淋点数不多的合。
槽式液体分布器:工业中最常用的另一种液体分布器是槽式液体分布器,该分布器的进料由安装在竖直降液管上的左右排列的几条支管构成,可以获得理想的流体分布形式,尤其适用于液体负荷较高的填料塔。为充分实现填料层使相际接触面积增大并不断更新的作用,根据填料层数液体需要多次分配,槽式液体分布器一般有一级槽式分布器、二级槽式分布器和多级槽式液体分布器等多种形式。
单级槽式液体分布器也称为通槽式分布器,在直径较小的塔中应用较多,它的结构较为紧凑,槽间可以通过管道连通,占用空间小。二级液体分布器由主槽 ( 一级槽) 和分槽 ( 二级槽) 组成,主槽位于分槽之上,主槽上方为进料管,回流液体和进料液体通过进料管进入主槽中,再由主槽按比例分配到各分槽中。主槽与分槽的结构尺寸由液体流量、塔径以及对分布质量的要求而定。二级槽式分布器优点是: 结构简单,易于从人孔中进塔组装; 升气通道均匀,自由截面积大,分布均匀、操作弹性大,属于线分布,分布均匀。缺点是当安装于填料段之间时需要配合液体收集器一起使用,占用空间面积较大[ ]。
5填料
对于设备内的填料而言,现今填料的堆叠方式有两种:规整和散装两种,规整填料其优点是比面积比较大,孔隙率大,气液流动规则,气液相混合较好等[ ]。并对填料支撑设计提出了要求:有足够的强度、提供足够大的自由截面、尽量减少气液两相的流动阻力、有利于液体再分布、耐腐蚀性能好、便于制作、便于安装等。
而现在较为先进的是新型填料——跳动填料可以使气液在动态的填料中充分、多次反复接触,进而大大提高传质效率;在填料层中,由于跳动填料一直不停的动(湍动、扰动、跳动等),大量的液体不会沿着动态的填料壁下流,而会随着填料无规则的横流、上溅,大大增加了液体在塔内的流经距离和停留时间,从而增加了与气体接触的次数,相当于数倍的提高了设备的处理能力,所以单塔处理能力大。而且不会堵塔。防壁流环可以减少液体壁流所带来的动力损失[ ]。