填料的种类及其特性-1.ppt

1、 填料类型 1）分类 （1）按结构 实体填料：环形、鞍形、栅板、波纹板 网体填料：鞍形网、网、波纹网 （2）按装填方法 乱堆填料 整砌填料 2）散装填料 3）规整填料 4）填料材料 陶瓷，金属，塑料 5）填料因子 与填料的类型、尺寸、材质、装填方式有关 与气、液物性，操作条件有关 2 填料的选择 种类、规格、材质 分离要求，物料性质，填料性质 3、填料的性能 比表面积? 空隙率? 填料因子?=?/? （有干、湿填料因子） 显著改善制品的机械性能、耐摩擦性能、热学性能、耐老化性能等。 拉西环，鲍尔环，阶梯环，弧鞍，矩鞍，波纹板及网 ◆ 填料支承结构 ● 填料支承结构的作用 填料的支承结构安装在填料层的底部，其作用是支撑填料及填料层中所载液体，同时还要保证气流能均匀地进入填料层，并使气流的流通面积无明显减少。 ● 填料支承结构的分类 填料支承结构有栅板和波形板 1、 填料特性 （1）比表面积σ （2）空隙率ε （3）填料因子σ/ ε3 干填料因子，湿填料因子Φ 选择填料的原则 比表面积要大，空隙率要大，润湿性能要好，质量轻，造价低，足够的力学强度 * * 填料 填料的种类和作用 填料的支撑结构 填料的特性 填料的概述 　　泛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。其中可显著提高制品强度的填料，如长纤维和晶须等常专称增强材料，炭黑称补强填充剂。药品片剂、化妆品和去垢剂中常加入固体物料和碳酸钙等作填充剂，但其目的是调节剂量和浓度而不是改善性能，所以应称稀释剂。塑料增塑剂、橡胶充油以及纺丝油剂等，虽可改善性能，也能影响成本，但习惯上把这些液态物料视为加工助剂。 　　在高分子化工中，填料（填充剂）是用量最大的添加剂，几乎所有的塑料(包括热塑性和热固性塑料)、天然橡胶和涂料都使用大量填料。例如，制造塑料时加入木粉、陶土或碳酸钙等，不仅能改善制品力学性能，增加硬度，而且还可降低成本；用石墨、磁粉或云母作填料，可提高塑料的导电、通磁和耐热性；橡胶中加入炭黑或二氧化硅（白炭黑）可显著提高制品的物性；纺丝液中加入钛白粉（二氧化钛）可以遮光和染色。在涂料工业中常加入白色或带色填料（如钛白粉、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等）以改善涂料的光学、物理和化学性能，这类用途的填料（填充剂）称为体质颜料或展色料。 比表面积大、空隙率大、润湿性能好、单位体积填料的重量轻、造价低、机械强度高 由天然的动植物及人工合成的有机材料（如再生纤维素、合成树脂等）制成。 主要以天然矿物为原料经过开采、加工制成的颗粒状填料，少数填料是经过处理制成的。a.氧化硅及硅酸盐。b.碳酸盐及碳化物。c.硫酸盐及硫化物。d.钛酸盐。e.氧化物及氢氧化物。f.金属类。 化学组成 有机填料 无机类填料 填料的形状 填料的表面 填料的表面与树脂面的结合状态、填料表面所存在着的物理或化学活性因素影响复合材料的性能。 一般来说，纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利，但对于成型加工性能不利；圆球状填料可提高材料的成型加工性能，但降低材料的机械强度。 有改性作用的填料 填料 活性填料 惰性填料 起稀释作用的填料 活性填料与惰性填料之间没有明显的界限，随树脂品种、填料的表面处理与否、成型加工条件等不同而发生变化。同种填料在不同树脂中的作用也不相同。 使复合材料制品价格降低 填料既有增量性能，又有改性作用 返 回 一、散装填料 　　散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料: 　　拉西环 鲍尔环 阶梯环 弧鞍填料 矩鞍填料 金属环矩鞍填料 球形填料 拉西环 　　（1）拉西环填料拉西环填料于1914年由拉西（F. Rashching）发明，为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。 鲍尔环 　　（2） 鲍尔环填料是对拉西环的改进，在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用