填料及其支撑装置.ppt

填料及其支撑装置 填料的基本要求及常用的调料 什么是填料？ 填料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。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 填料性能优劣 主要取决于：①有较大的比表面积（m2/m3填料层）；②液体在填料表面有较好的均匀分布性能；③气流能在填料层中均匀分布；④调料具有较大的空隙率（m3/m3填料层）。另外，选择填料时还应考虑其机械强度、来源、制造及价格等因素。 填料及其支撑装置 水处理设备中有许多设备按工艺的要求有不同的填料： 离子交换柱内----离子交换树脂 吸附塔内的吸附剂----活性炭 压力接触过滤器-----石英砂和无烟煤 厌氧式反应器----硬性填料和软性填料 脂离子交换树脂 活性炭 是带有官能团(有交换离子的活性基团)、 具有网状结构、不溶性的高分子化合物。 通常是球形颗粒物 水工艺容器设备中常用的填料 离子交换剂 离子交换剂是由空间网状骨架与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物，活性基团的一部分能在一定的范围内自由移动，并与周围水溶液的其他离子进行交换反应。 凡是能够进行离子交换的这类物质都称为离子交换剂。离子交换剂分无机质类和有机质类两大类。无机质类又可分天然的——如海绿砂；人造的——如合成沸石。有机质类又分碳质和合成树脂两类。其中碳质类如磺化煤等；合成树脂类分阳离子型——如强酸性和弱酸性树脂；阴离子型——如强碱性和弱碱性树脂、两性树脂和螯合树脂等类。 水处理中常用的离子交换剂有离子交换树脂和磺化煤。阳离子交换树脂和磺化煤常用于水的软化和脱碱软化。阴阳离子交换树脂配合使用则用于水的除盐。 ?? 水工艺容器设备中常用的填料 蜂窝、斜管填料 蜂窝、斜管填料是用塑料玻璃钢或浸渍了树脂的纸质制成，亦可用立式波纹塑料板粘结而成，属轻质填料。 蜂窝填料分为斜蜂窝填料和直蜂窝填料。主要用于生化处理设备,如生物滤塔，生物接触氧化设备，厌氧生物反应器等。这时蜂窝材料作为载体，其上生成一层以好氧或厌氧生物组成活性生物膜，依靠微生物的作用降解和合成污水中的有机物。 蜂窝状填料 水工艺容器设备中常用的填料 除气塔、反应塔填料 塔填料指的是填料塔中的塔填料，作用是为气、液两相提供充分的接触面，并为提高其湍动程度（主要是气相）创造条件，以利于传质（包括传热）。 常用的塔填料可分为两大类：散装填料与规整填料 这类填料大多是：聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），增强聚丙烯（RPP），聚氯乙烯（PVC），氯化聚氯乙烯（CPVC）及聚偏氟乙烯（PVDF），有鲍尔环、矩鞍环、异鞍环、阶梯环、海尔环、共轭环、扁环、花环、空心浮球、多面球、网笼球和覆盖球等。 ?? 水工艺容器设备中常用的填料 鲍尔环填料 水工艺容器设备中常用的填料 此类填料属接触性填料，在填充 此类填料的水处理设备中沿填料表 面滴流下落形成吸附水层和流动水 层，气（汽）逆流而上与水接触， 气（液）间在填料表面进行物料的传 质过程或反应过程，从而使水净化。 填充此类填料的水工艺设备主要有二氧化碳脱气塔、臭氧接触反应塔以及其他的反应塔。 水工艺容器设备中常用的填料 水处理工艺中还用到一些其他填料，如碎石、卵石、砖块、炉渣。这些填料虽然价格低廉，但因相对密度大，比表面积小，一般不用于水工艺设备。 水工艺容器设备中常用的填料 软填料 结构简单、装拆方便，成本较低，使用安全可靠。软填料常制成圆形、长形、长方形、楔形、三角形、锥套形等多种形状。 软填料即软性纤维束填料，这种填料一般用尼龙，维纶，涤纶，腈纶等化学纤维编结成束，并用中心绳连结而成。这种填料具有比表面积大、重量轻、强度高、化学和物理稳定性好等特点，并克服了其他材料易于堵塞的问题。常用于各种生物处理设备，生物膜生长在纤维丝的表面上。 ?? 水工艺容器设备中常用的填料 软填料 填料的支撑装置 填料的支撑装置的主要作用 是承受填料和填料层内水的 重量。因此，支撑装置必须要 有足够的强度和刚度，并耐腐 蚀，具有适当的孔隙率，即支 撑装置的过流断面与填料层的 过流断面应大致想等，而且制造、拆卸方便。 水工艺填料设备中，一般选用栅板作为填料的支撑装置。该装置由栅板，支持圈和筋板组成。栅板是由扁钢条与扁钢圈焊接而成，塔径小于50mm时，采用整版式栅板，塔径较大时可分成多块，以便从人孔放进或者取出。