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环保填料的选择

填料性能优劣主要取决于:

有较大的比表面积(m2/m3填料层)
液体在填料表面有较好的均匀分布性能
气流能在填料层中均匀分布
调料具有较大的空隙率(m3/m3填料层)。
在相同的操作条件下,填料的比表面积越大,气液分布越均匀,表面的润湿性能越好,则传质效率越高;填料的空隙率越大,结构越开敞,则通量越大,压降亦越低。
采用模糊数学方法对九种常用填料的性能进行了评价,丝网波纹填料综合性能最好,拉西环最差。
填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。所选填料既要满足生产工艺的要求,又要使设备投资和操作费用最低。
填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。
(1)陶瓷填料
陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷填料价格便宜,具有很好的表面润湿性能,质脆、易碎是其 最大缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。
(2)塑料填料
塑料填料的材质主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好,可长期在100℃以下使用。
塑料填料质轻、价廉,具有良好的韧性,耐冲击、不易碎,可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低,多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。
塑料填料的缺点是表面润湿性能差,但可通过适当的表面处理来改善其表面润湿性能。
(3)金属填料
金属填料可用多种材质制成,选择时主要考虑腐蚀问题。
碳钢填料造价低,且具有良好的表面润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用。
不锈钢填料耐腐蚀性强,一般能耐除Cl- 以外常见物系的腐蚀,但其造价较高,且表面润湿性能较差,在某些特殊场合(如极低喷淋密度下的减压精馏过程),需对其表面进行处理,才能取得良好的使用效果。
钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价很高,一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。
一般来说,金属填料可制成薄壁结构,它的通量大、气体阻力小,且具有很高的抗冲击性能,能在高温、高压、高冲击强度下使用,应用范围最为广泛。
1、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。鲍尔环是一种应用较广的填料。
2、空心球填料
 采用聚丙烯塑料制成球状,在球中部沿整个周长有一道加固环,环的上下各有十二片球瓣,沿中心轴呈放射形布置,适用于二氯化碳脱气塔,接触反应塔等装置。
气速高,叶片多,阻力小;比表面积大,可充分解决气液交换;具有阻力小操作弹性大等特点。
3、蜂窝斜管填料
斜管主要用于各种沉淀和除砂作用。是近十年来在给排水工程中采用最广泛而且成为一项水处理装置。它适用范围广,处理效果高,占地面积小等优点。适用于进水口除砂,一般工业和生活给水沉淀、污水沉淀、隔油以及尾张浓缩等处理,即适用于新建工程,又适用于现有旧池的改造,均能取得良好的经济效益。
    直管主要用于生物滤池的高负荷生物滤池、塔式生物滤池、淹没式生物滤池(又称接触氧化池)以及生物转盘的微生物载体,对工业有机废水和城市污水进行生化处理。
3、组合填料
既能挂膜,又能有效切割气泡,提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换,使水中的有机物得到高效处理。具有散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易生膜,换膜,并对污水浓度的适用性好,又有切割气泡作用。
4、弹性填料
弹性立体填料挂膜快、脱膜容易、生物膜生长更新良好、耐高负荷冲击,CODcr去除率高,处理效果良好,充氧性能好,可对气泡进行多层次碰撞,密集性切割,可大大提高氧的转移率。可广泛用于好氧、兼氧及厌氧处理工艺
5、纤维球滤料
纤维球是由纤维丝扎结而成的,呈柔性、孔隙率可变的高性能滤料,它与传统的刚性颗粒滤料相比具有弹性效果好、不上浮水面、孔隙率大、工作周期长、水头损失小等优点。并在过滤过程中受工作压力,上层截泥和滤料浸水后自重的影响,从而形成了上疏下密的滤层分布状态,它以其极大的比表面积和孔隙率吸附并截留水中的悬浮物。滤层空隙沿水流方向逐渐变小,形成了比较符合理想滤料由上大下小的空隙分布结构。因此,它具有效率高、滤速快截泥容量大、过滤效果好,可再生,用气水反冲洗,冲洗水量为过滤水量的1-2% ,适应于各种水质的过滤和精滤。


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