規整填料的性能及特點介紹

近年來，隨著石油化工、精細化工和化肥工業的蓬勃發展，各種新型塔填料的研究工作引起了人們的關注。湖北潤和石化填料的工業應用和開發表明，規整填料特別是波紋填料具有明顯的優勢，在替代部分板式塔和原有填料的技術改造中效果很好。新型填料的大規模工業應用和開發是世界塔設備研究和應用的重要成果。

1、規整填料的壓力降低。由于規整填料內氣液兩相為膜接觸，不同于篩板塔內氣液兩相的鼓泡接觸，填料塔的壓降僅為篩板塔的1/4~1/6。比如上塔規整填料的塔底操作壓力僅為35~45kPa，操作阻力為3.5~4.2kPa；下塔仍采用篩板塔，操作阻力不變。因此下塔操作壓力一般為0.44~0.48MPa，降低0.05~0.06MPa，這樣空壓機軸功率可降低5%~7%。

2、規整填料分離效率高。上塔操作壓力越低，對氧、氮、氬的分離，尤其是氧、氬的分離，會有很大的好處。一般情況下，氧氣的提取率可提高1%~3%，氬氣的提取率可提高5%~10%。實踐證明，空分設備中氧氣和氬氣的提取率分別達到99%和80%以上。蒸餾塔的萃取率很大程度上取決于進入上塔的膨脹空氣量，尤其是氬氣的萃取率。因此不斷提高透平膨脹機的等熵效率和增壓器的壓力比是提高精餾塔萃取率的關鍵。

3、規整填料的持液量較少。規整填料塔的持液率一般僅為塔體積的1%~6%，篩板塔的持液率為塔體積的8%~10%。低持液率意味著液體在塔內停留時間短，操作壓降小，有利于非設計操作。規整填料塔的設計范圍可達40%~120%。12000m3/h規整填料空分設備上塔的氧氣產量可在9000~14000mm3/h范圍內調節，運行負荷范圍僅為75%~117%。

4、規整填料的差距很大。規整填料的孔隙率超過95%。篩板塔中孔板面積占塔截面的80%，孔隙率為8%~12%，遠小于填料層的孔隙率。相同負荷下，填料塔的塔道小于篩板塔。一般來說，其截面積僅為篩板塔的70%左右，有利于大型空分設備的運輸。為了通過低溫蒸餾將其直接降低到1~210-4%，蒸餾塔的理論塔板數和篩板數分別需要180個和300多個，阻力高達100千帕。顯然粗氬不能排到塔外，而規整填料的高度需要45m左右，阻力只有14~16kpa，完全精餾制氬工藝是可能實現的。