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新型塔内件技术在脱硫塔和造气洗涤塔的开发和应用
(杭州华纳塔器科技有限公司)
三、格栅填料气液两相传质机理分析
塑料格栅填料,它是以塑料板片作为主要传质构件,塑料板片垂直于塔截面,与气流和液流方向平行,上下两层呈45°,整体塔内气流和液流逆向旋转,旋流流动接触。液体靠重力沿填料表面下降,与上升的气体接触,在塑料板片表面呈膜状向下流动,气体作为连续相自下而上流动,与液膜接触传质,气液之间形成滴状或膜状接触。随着气速增加,液体自上而下液滴变细,当气速达到喷射时,则呈喷射状态接触。喷射点对应气体的动能因子作为该填料操作负荷,此时已不是液气控制而是雾夹带控制。
格栅填料板片之间距离较大(一般为24-42mm),空隙率高,气体和液体有固定的走向,每层板的通道非常均匀,随着气量的增加或者液量加大,气液两相间的作用增强,但是持液量很小,塔的阻力很小,液泛速度很高,格栅填料塔内不存在填料床内满液体,气体不会以气泡的形式通过液体,所以格栅填料对旧塔改造可以选用较高的空塔速度,是一般填料的1.5倍,大大提高了生产能力,对新塔的设计可以降低塔的直径和高度。
由于格栅填料板片之间距离较大,板片表面非常光滑,气体上升和液体下降阻力大大降低,气体和液体有固定的通道,流体在板片之间不断的冲刷接触,使得含尘气体和液体不会在填料表面停滞、沉积、淤积和堵塞。因此塑料格栅填料是一种高效,大通量、压降低、不会堵塔的新型规整填料。在正常操作条件下,其压降仅为阶梯环填料和鲍尔环填料的20%-30%,通量比板式塔高80%,比Dy50鲍尔环高50%。