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規整填料的特點介紹


規整填料是一種在塔內按均勻幾何圖形排布,整齊堆砌的填料。由于具有比表面積大、壓降小、流體分均勻、傳質傳熱效率高等點,因此得到了廣泛的應用。早開發的是金屬規整填料,以后相繼開發的有塑料規整填料、陶瓷規整填料和碳纖維規整填料。
規整填料特點如下
1. 規整填料分離效率高
上塔的操作壓力越低,就大大有利于氧、氮、氬的分離,尤其是氧和氬的分離,一般氧的提取率可以提高1%~3%、氬的提取率可以提高5%~10%,實踐證明,空分設備氧的提取率已達到99%以上,氬的提取率已達到80%以上。
精餾塔的提取率在很大程度上還取決于進上塔的膨脹空氣量大小,尤其對氬的提取率影響甚大,因此不斷提高透平膨脹機的等熵效率和增壓機的增壓比,是提高精餾塔提取率的關鍵。
2. 規整填料空隙大
規整填料的空隙率達95%以上。在篩板塔中孔板面積占塔截面的80%,而開孔率均為8%~12%,均遠遠少于填料層的空隙率。對同一負荷而言,填料塔的塔經比篩板塔??;一般情況下其截面積篩板塔的70%左右,這對于大型空分設備來說,塔經縮小有利于運輸。

3.氬餾分中的含氧量約為90%左右
欲采用低溫精餾法直接降低到1~2×10-4%,精餾塔的理論塔板數約需180塊,篩板塔板約需300多塊,阻力高達100kPa左右,顯然粗氬就無法排出塔外,而規整填料高約需45m左右。阻力為14~16kPa,因此全精餾制氬工藝的實現成為可能。

4.規整填料持液量少
規整填料塔持液量一般為塔容積的1%~6%,而篩板塔的持液量為塔容積的8%~10%。持液量少,意味著液體在塔內停留時間短,操作壓降小,有利于變工況操作。規整填料塔設計范圍可達40%~120%。上鋼五廠12000m3/h空分設備規整填料上塔氧氣產量可在9000~14000mm3/h范圍內調整,操作負荷范圍為75%~117%。
5.裝置啟動時間大幅度縮短
空分設備的啟動過程為無產品輸出運行,因而縮短啟動時間是空分設備節能降耗的途徑之一,空分設備的啟動時間是指啟動膨脹機到出氧所需要的時間,上塔采用現整填料后,其正常精餾時所持有的液體量大幅下降后,使空分設備的啟動時間大幅度縮短上塔采用規整填料后,其正常精餾時所持有的液體量大幅度下降后,使空分設備的啟動時間大幅度縮短,一般啟動時間需26~30小時。

6.規整填料壓降顯著
由于規整填料中氣一液兩相呈膜式接觸,不同于篩板塔中兩相的鼓泡接觸,因此填料塔的壓降篩板塔的1/4~1/6。如規整填料上塔的操作阻力為3.5~4.2kPa,底部的操作壓力為35~45kPa,下塔一般仍采用篩板塔,操作阻力亦未改變,因此下塔的操作壓力相應下降了0.05~0.06MPa,一般為0.44~0.48MPa,這樣空壓機的軸功率可降低5%~7%。
 
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