填料的分類

　　1．散裝填料

　　散裝填料是一個(ge) 個(ge) 具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體(ti) ，一般以隨機的方式堆積在塔內(nei) ，又稱為(wei) 亂(luan) 堆填料或顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同，又可分為(wei) 環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。現介紹幾種較為(wei) 典型的散裝填料:

　　 拉西環 鮑爾環 階梯環 弧鞍填料 矩鞍填料 金屬環矩鞍填料 球形填料

　　（1）拉西環填料於(yu) 1914年由拉西（F. Rashching）發明，為(wei) 外徑與(yu) 高度相等的圓環。拉西環填料的氣液分布較差，傳(chuan) 質效率低，阻力大，通量小，目前工業(ye) 上已較少應用。

　　（2）鮑爾環填料是對拉西環的改進，在拉西環的側(ce) 壁上開出兩(liang) 排長方形的窗孔，被切開的環壁的一側(ce) 仍與(yu) 壁麵相連，另一側(ce) 向環內(nei) 彎曲，形成內(nei) 伸的舌葉，諸舌葉的側(ce) 邊在環中心相搭。鮑爾環由於(yu) 環壁開孔，大大提高了環內(nei) 空間及環內(nei) 表麵的利用率，氣流阻力小，液體(ti) 分布均勻。與(yu) 拉西環相比，鮑爾環的氣體(ti) 通量可增加50%以上，傳(chuan) 質效率提高30%左右。鮑爾環是一種應用較廣的填料。

　　（3）階梯環填料是對鮑爾環的改進，與(yu) 鮑爾環相比，階梯環高度減少了一半並在一端增加了一個(ge) 錐形翻邊。由於(yu) 高徑比減少，使得氣體(ti) 繞填料外壁的平均路徑大為(wei) 縮短，減少了氣體(ti) 通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅(jin) 增加了填料的機械強度，而且使填料之間由線接觸為(wei) 主變成以點接觸為(wei) 主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時成為(wei) 液體(ti) 沿填料表麵流動的匯集分散點，可以促進液膜的表麵更新，有利於(yu) 傳(chuan) 質效率的提高。階梯環的綜合性能優(you) 於(yu) 鮑爾環，成為(wei) 目前所使用的環形填料中*為(wei) 優(you) 良的一種。

　　（4）弧鞍填料屬鞍形填料的一種，其形狀如同馬鞍，一般采用瓷質材料製成。弧鞍填料的特點是表麵全部敞開，不分內(nei) 外，液體(ti) 在表麵兩(liang) 側(ce) 均勻流動，表麵利用率高，流道呈弧形，流動阻力小。其缺點是易發生套疊，致使一部分填料表麵被重合，使傳(chuan) 質效率降低。弧鞍填料強度較差，容破碎，工業(ye) 生產(chan) 中應用不多。

　　（5）矩鞍填料將弧鞍填料兩(liang) 端的弧形麵改為(wei) 矩形麵，且兩(liang) 麵大小不等，即成為(wei) 矩鞍填料。矩鞍填料堆積時不會(hui) 套疊，液體(ti) 分布較均勻。矩鞍填料一般采用瓷質材料製成，其性能優(you) 於(yu) 拉西環。目前，國內(nei) 絕大多數應用瓷拉西環的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。

　　（6）金屬環矩鞍填料環矩鞍填料（國外稱為(wei) Intalox）是兼顧環形和鞍形結構特點而設計出的一種新型填料，該填料一般以金屬材質製成，故又稱為(wei) 金屬環矩鞍填料。環矩鞍填料將環形填料和鞍形填料兩(liang) 者的優(you) 點集於(yu) 一體(ti) ，其綜合性能優(you) 於(yu) 鮑爾環和階梯環，在散裝填料中應用較多。

　　（7）球形填料一般采用塑料注塑而成，其結構有多種。球形填料的特點是球體(ti) 為(wei) 空心，可以允許氣體(ti) 、液體(ti) 從(cong) 其內(nei) 部通過。由於(yu) 球體(ti) 結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產(chan) 生空穴和架橋，所以氣液分散性能好。球形填料一般隻適用於(yu) 某些特定的場合，工程上應用較少。

　　除上述幾種較典型的散裝填料外，近年來不斷有構型獨特的新型填料開發出來，如共軛環填料、海爾環填料、納特環填料等。工業(ye) 上常用的散裝填料的特性數據可查有關(guan) 手冊(ce) 。

　　2．規整填料

　　規整填料是按一定的幾何構形排列，整齊堆砌的填料。規整填料種類很多，根據其幾何結構可分為(wei) 格柵填料、波紋填料、脈衝(chong) 填料等。

　　（1）格柵填料是以條狀單元體(ti) 經一定規則組合而成的，具有多種結構形式。工業(ye) 上應用*早的格柵填料為(wei) 木格柵填料。目前應用較為(wei) 普遍的有格裏奇格柵填料、網孔格柵填料、蜂窩格柵填料等，其中以格裏奇格柵填料*具代表性。

　　格柵填料的比表麵積較低，主要用於(yu) 要求壓降小、負荷大及防堵等場合。

　　（2）波紋填料目前工業(ye) 上應用的規整填料絕大部分為(wei) 波紋填料，它是由許多波紋薄板組成的圓盤狀填料，波紋與(yu) 塔軸的傾(qing) 角有30°和45°兩(liang) 種，組裝時相鄰兩(liang) 波紋板反向靠疊。各盤填料垂直裝於(yu) 塔內(nei) ，相鄰的兩(liang) 盤填料間交錯90°排列。

　　波紋填料按結構可分為(wei) 網波紋填料和板波紋填料兩(liang) 大類，其材質又有金屬、塑料和陶瓷等之分。

　　金屬絲(si) 網波紋填料是網波紋填料的主要形式，它是由金屬絲(si) 網製成的。金屬絲(si) 網波紋填料的壓降低，分離效率很高，特別適用於(yu) 精密精餾及真空精餾裝置，為(wei) 難分離物係、熱敏性物係的精餾提供了有效的手段。盡管其造價(jia) 高，但因其性能優(you) 良仍得到了廣泛的應用。

　　金屬板波紋填料是板波紋填料的一種主要形式。該填料的波紋板片上衝(chong) 壓有許多f5mm左右的小孔，可起到粗分配板片上的液體(ti) 、加強橫向混合的作用。波紋板片上軋成細小溝紋，可起到細分配板片上的液體(ti) 、增強表麵潤濕性能的作用。金屬孔板波紋填料強度高，耐腐蝕性強，特別適用於(yu) 大直徑塔及氣液負荷較大的場合。

　　金屬壓延孔板波紋填料是另一種有代表性的板波紋填料。它與(yu) 金屬孔板波紋填料的主要區別在於(yu) 板片表麵不是衝(chong) 壓孔，而是刺孔，用輾軋方式在板片上輾出很密的孔徑為(wei) 0.4～0.5mm小刺孔。其分離能力類似於(yu) 網波紋填料，但抗堵能力比網波紋填料強，並且價(jia) 格便宜，應用較為(wei) 廣泛。

　　波紋填料的優(you) 點是結構緊湊，阻力小，傳(chuan) 質效率高，處理能力大，比表麵積大（常用的有125、150、250、350、500、700等幾種）。波紋填料的缺點是不適於(yu) 處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價(jia) 高。

　　（3）脈衝(chong) 填料是由帶縮頸的中空棱柱形個(ge) 體(ti) ，按一定方式拚裝而成的一種規整填料。脈衝(chong) 填料組裝後，會(hui) 形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱麵流道交替收縮和擴大，氣液兩(liang) 相通過時產(chan) 生強烈的湍動。在縮頸段，氣速*高，湍動劇烈，從(cong) 而強化傳(chuan) 質。在擴大段，氣速減到*小，實現兩(liang) 相的分離。流道收縮、擴大的交替重複，實現了“脈衝(chong) ”傳(chuan) 質過程。

　　脈衝(chong) 填料的特點是處理量大，壓降小，是真空精餾的理想填料。因其優(you) 良的液體(ti) 分布性能使放大效應減少，故特別適用於(yu) 大塔徑的場合。