蒸餾塔填料可分為哪幾類

填料的作用是為氣、液兩相提供充分的接觸面，併為提高其湍動程度(主要是氣相)創造條件，以利於傳質(包括傳熱)。它們應能使氣、液接觸面大、傳質係數高，同時通量大而阻力小，所以要求填料層空隙率高、比表面積大、表面濕潤性能好，並在結構上還要有利於兩相密切接觸，促進喘流。製造材料又要對所處理的物料有耐腐蝕性，並具有一定的機械強度，使填料層底部不致因受壓而碎裂、變形常用的塔填料可分為兩大類：散裝填料與規整填料。

a.散裝填料

散裝填料有中空的環形填料，表面敞開的鞍形填料等。常用的構造材料包括陶瓷、金屬、玻璃、石墨等。幾種主要散裝填料的特點如下。

(1)拉西環拉西環為高與直徑相等的圓環，常用的直徑為25～75mm(亦有小至6mm，大至150mm的，但少用)，陶瓷環壁厚2.5～9.5mm，金屬環壁厚0.8～1.6mm。填料多亂堆在塔內，直徑大的亦可整砌，以降低阻力及減少液體流向塔壁的趨勢。拉西環結構簡單，但與其他填料相比，氣體通過能力低，阻力也大，液體到達環內部比較困難，因而濕潤不易充分，傳質效果差，故近年來使用較少。

在拉西環內部空間的直徑位置上加一隔板，即成為列辛環環內加螺旋形隔板則成為螺旋環。隔板有提高填料能力與增大表面的作用。

(2)弧鞍

弧鞍又稱貝爾鞍(Berl saddle)，是出現較早的鞍形填料，形如馬鞍，大小自25mm至50mm的較常用。弧鞍的表面不分內外，全部敞開，流體在兩側表面分佈同樣均勻。它的另一特點是堆放在塔內時，對塔壁側壓力比環形填料小。但由於兩側表面構形相同，堆放時填料容易疊合，因而減少暴露的表面，最近已漸為構形改善了的矩鞍填料所代替。弧鞍填料多用陶瓷製造。

(3)矩鞍

矩鞍兩側表面不能疊合，且較耐壓力，構形簡單，加工比弧鞍方便，多用陶瓷製造。在以陶瓷為材料的填料中，此種填料的水力性能與傳質性能都比較優越。

以上各種散裝填料的壁上不開孔或槽，多用陶瓷製成。此外，又有在壁上開孔或槽的，多用金屬或塑料製成。後者的性能比前者的提高很多，因此被稱為“高效”填料。常見的散裝開孔填料有下列幾種

(4)鮑爾環(Pall ring)

鮑爾環的構造，相當於在金屬拉西環的壁面上開一排或兩排正方形或長方形孔，開孔時只斷開四條邊中的三條邊，另一邊保留，使原來的金屬材料片呈舌狀彎入環內，這些舌片在環內幾乎對接起來。填料的空隙率與比表面並未因而增加。但堆成層後氣、液流動通暢，有利於氣、液流動通暢，有利於氣、液進入環內。因此，鮑爾環比拉西環氣體通過能力與體積傳質係數都有顯著提高，阻力也減少。鮑爾環還可用塑料製造。

(5)階梯環(Cascade miniring)

階梯環是一端有喇叭口的開孔環形填料，環高與直徑之比略小於1，環內有筋，起加固與增大接觸面的作用，喇叭口能防止填料凍死靠緊，使空隙率提高，並使表面更易暴露。製造材料多為金屬或塑料。

(6)金屬鞍環

用金屬作的矩鞍，並在鞍的背部衝出兩條狹帶，彎成環形筋，筋上又衝出四個小爪彎入環內。它在構形上是鞍與環的結合，又兼有鞍形填料液體分佈均勻和開孔環形填料氣體通量大、阻力小的優點，故稱鞍環為環矩鞍。

b.規整填料

規整填料不同散裝填料，在於它具有成塊的規整結構，可在塔內逐層疊放。最早出現的規整填料是由機木板條排列成的柵板，後來也有用金屬條或塑料板條做的。柵板填料氣流阻力小，傳質效果卻比較差，現已不大用於氣液傳質設備，但在涼水塔中仍有使用。20世紀60年代以後開發出來的絲網波紋填料和板波紋填料，是目前使用比較廣泛的規整填料。現將它們的構形和特點分述如下：

(1)絲網波紋填料

將金屬絲網切成寬50～100mm的矩形條，並壓出波紋，波紋與長邊的斜角為30°，45°或60°，網條上打出小孔以利氣體穿過。然後將若干網條並排成較塔內截面略小的一圓盤，盤高與條寬相等，許多盤在塔內疊成所需的高度。若塔徑大，則將一盤分成幾份，安裝時再併合。一盤之內，左右相鄰兩盤的網條又互成90°交叉。

這種結構的優點是：

1)各片排列整齊而峯谷之間空隙大，氣流阻力小

2)波紋間通道的方向頻繁改變，氣流滑動加劇

3)片與片之間以及盤與盤之間網條交錯，促使液體不斷再分佈

4)絲網細密，液體可在網面形成穩定薄膜，即使液體噴淋密度小，也易於達到完全潤濕。

上述特點使這種填料層的通量大，在大直徑塔內使用也沒有液體分佈不勻及填料表面潤濕不良的缺點。

絲網波紋填料的缺點：

1)造價高

2)裝砌要求高，塔身安裝的垂直度要求嚴格，盤與塔壁間的縫隙要堵實

3)填料內部通道狹窄，易被堵塞且不易清洗。然而，由於其傳質效率很高且阻力很小，在精密精餾和真空精餾中使用很合適。開始時，多用於直徑比較小的塔，現可用於直徑達幾米的塔，使用領域也不再侷限於蒸餾。

(2)板波填料

為了克服絲網波紋填料價格高及安裝要求高的缺點，將絲網條改為板條，填料的構形相同，構造材料除金屬外，還可用塑料。板波填料的傳質性能雖低於絲網波紋填料，但仍屬高效填料之列。

常用的蒸餾塔填料可分為兩大類：散裝填料與規整填料塑料填料材質包括：聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），增強聚丙烯（RPP），聚氯乙烯（PVC），氯化聚氯乙烯（CPVC）及聚偏氟乙烯（PVDF）等。它的耐腐蝕性能好、空隙大、通量大、阻力小、能耗低、操作費用低、重量輕、易裝卸、可重複使用。特別適用於石油、化工、氯鹼、煤氣、環保等行業的中低温（60—150度）提餾、吸收及洗滌塔中。 有鮑爾環、矩鞍環、異鞍環、階梯環、海爾環、共軛環、扁環、花環、空心浮球、多面球、網籠球和覆蓋球等。陶瓷填料具有優異的耐酸耐熱性能、能耐除氟氧酸以外的各種無機酸、有機酸及有機溶劑的腐蝕，，適用於各種高，低温及強腐蝕性的場合，可用於化工、冶金、煤氣、製氧等行業的乾燥塔、吸收塔、冷卻塔、洗滌塔、再生塔等。 金屬填料材質包括碳鋼及不鏽鋼等。由於其加工壁薄、空隙率大、通量大、阻力小，又耐熱、耐腐蝕，分離效率高等特點，特別適用於真空精餾塔，處理熱敏性、易分解、易聚合、易結碳的物料，從而廣泛應用於石油化工、化肥、環保等行業的填料塔中。金屬散堆填料有共軛環、八四內弧環、矩鞍環、雙弧環、扁環、階梯環和鮑爾環、英特洛克斯等。