填料支撑的种类及应用

填料塔除了主体传质元件—填料外，尚有填料支承板、床层限位器、液体分配器、液体收集及再分配装置等辅助内件，它们与填料共同构成一个完整的填料塔，其作用都是促进气液的均匀分布及良好接触，以便填料塔发挥出更大的生产能力和更高的效率。

对于填料支承板除了要有足够的强度外，还要求具有足够大的自由面积；对气液的流动阻力小；有利于气液的再分配；安装拆卸方便。

填料支承板必须具备下列功能：

1、可靠地承受施加于其上的各种负荷；

2、确保气、液流畅通无阻；

3、防止填料颗粒或碎片从板的开孔处漏出。

因此，它不仅要有足够的机械强度，而且开孔率要高，开孔尺寸不能太大。支承板承受的载荷随床层结构和操作工况而异。液泛状态床层对支承板施加了较大的作用力，塔内可能产生的操作压力脉动亦会形成冲击力，此外其他内构件如填料压板、液体再分布器等也可能有些额外载荷。设计者需根据操作工况对诸因素作认真分析，尽可能准确地按危险情况计算总载荷，进行结构和强度设计。

填料支撑板的种类基本可分为两大类：1.气全喷射式填料支撑 2. 格栅式填料支撑

气全喷射式填料支撑

气体喷射式填料支承板又称梁型气体喷射式填料支承板，是一种可根据塔径大小由一定单元数开孔波纹板组合而成的综合性能优良的散装填料支承板，可用金属、塑料、陶瓷等材料制作。

1、支承板具有以下优点：

（1）结构合理：它是一种立体结构的支承板，故开孔面积不受塔截面积的限制，对于通用设计的金属和塑料材质的这类支承板，开孔率高，陶瓷开孔率较小，通常约50%或稍大；波纹结构增大了支承板的强度和刚度，其底部所需支承梁的数目可大为减少，据称所需支承梁数仅为其他类型的1/2到1/3；由单元组成的支承板，单元间的连接十分方便，可使用塔径范围实际上不受到限制，对大塔尤宜。

2、流体力学性能优良：气、液分流，气体从波的两侧面向上流出，液体集中到波谷流下，这就是避免了气液间的相互夹带，同时有利于气体均布和混合；允许气、液通量大，可承受液体喷淋密度高达120~240m3/(m2·h)，正常操作时压降在62Pa以下，高负荷亦不过200Pa。

3、填料颗粒或碎片不易堵塞孔口。

4、材料省、重量轻，安装维修方便。

 格栅式填料支撑

格栅式支承板是由一定数量栅条平行排列而成，为便于安装和使用常将栅条分组连接拼接成格栅块，再成块安装于支承面上，块的宽度宜小于人孔直径，以便从人孔送入塔内，塔径较大时栅条必须分段。

格栅式支承板较适合于规整填料的支承，一般而言其造价要较气体喷射式低，空隙率也比较大。陶瓷材质，空隙率可高达70%；金属在95%~97%范围。

对于散装填料，使用格栅式支承板存在如下弊病，故不甚合适。首先，开孔区易被填料颗粒或碎片堵塞，甚至构成塔的“瓶颈”，降低了生产能力。对于陶瓷填料，补救的办法是在格栅上整齐堆放1到2层尺寸较大（100~150mm）的十字环或格栅块。这样就提高了支承区的空隙率，同时可防止填料碎片掉下，造成堵塞。堆放时，环或格栅块间必须紧密相靠，防止松动，尽量使用格栅块，因开孔面积较大，且易于安装。

此法的另一好处是防止残渣沉积于底部，且便于塔的清洗。其次，小尺寸填料使用格栅式支承板时，栅条间的距离必定很小，故孔隙率也很小，支承区更容易被堵塞。故这种支承板不宜于支承小填料，尽量用以支承公称直径不小于38mm或更大的填料。这种支承板较之气体喷射式，填料更容易从空隙处漏下，特别对于环形填料，因相互间不会咬合在一起，更有此弊病。支承塑料填料时，要避免栅条边缘做成锐角，因为填料受压后会被挤入开口区并被锐边所切割，进而堵塞支承板。这种毛病，在操作温度较高时更易产生。