填料顾名思义,指被填充于其他物体中的物料。在化学工程中,填料指装于填充塔内的惰性固体物料,例如鲍尔环和拉西环等,其作用是增大气-液的接触面,使其相互强烈混合。在化工产品中,填料又称填充剂,是指用以改善加工性能、制品力学性能并(或)降低成本的固体物料。在污水处理领域,主要用于接触氧化工艺,微生物会在填料的表面进行累积,以增大与污水的表面接触,对污水进行降解处理。本次我们介绍阶梯环填料。
阶梯环是鲍尔环的升级款,但这两者形状不同、性能不同、用途不同,还是有着很大的区别。阶梯环使用圆锥形法兰边缘。整个环壁上方有四个高孔,内环采用米字结构设计。鲍尔环的环外径是相等于高度,设计时在环壁上开出两排带有内伸舌片的窗,每层窗孔有5个舌片。阶梯环高度减少将近一半,增加了彼此之间的空隙,使得填料外壁流过的气体平均路径较鲍尔环填料大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力,可以增大气体的能量。由于转弯边的影响,可以通过点触点堆积,也有利于提高填料的效率。
阶梯环填料的一端增加了一个锥行翻边,不但可以增加单个填料的机械强度,而且由于破坏了填料结构的轴对称性,因而增加了填料投放时的定向几率。又由于翻边的影响,使得填料在堆积时,填料体之间的接触由以线接触为主,变成以眯的接触为主。这样不但增加了填料之间的空隙,减少气体穿过填料层的阻力,而且这些接触点还可以成为液体沿填料表面流动的汇聚分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于填料传质效率的提高,因此,阶梯环填料的性能较鲍尔环又有了进一步的提高,广泛用于石油、化工、氯碱、煤气、环保等行业的填料塔器中。
阶梯环填料的综合性能非常好,使用材质范围较宽。按材质被分为陶瓷阶梯环、金属阶梯环、塑料阶梯环。聚丙稀阶梯环填料因其价格优廉,耐酸碱,易装卸且不易破损所以应用较广,但是由于PP原料的特性这种填料不耐高温工作温度只能在80摄氏度以下使用,如工作温度达到100摄氏度需添加增加玻纤以增加强度的情况下可以正常使用,再高就需选用其他材质的填料了。