鋼帶開孔壓延孔環(huán)-實驗室填料
實驗室分離填料,經(jīng)過多年的探索發(fā)展,已經(jīng)形成了相當完善的體系和產(chǎn)品。主要選型有狄克松填料、三角螺旋填料、網(wǎng)環(huán)填料、不銹鋼彈簧填料、玻璃彈簧填料、壓延環(huán)填料等。
(1)θ環(huán)填料
θ環(huán)填料又稱狄克松(Dixon)填料,是由金屬絲網(wǎng)制成的環(huán)狀填料,其直徑與高度相等。由于其形狀類似θ形狀,因此又叫θ環(huán)填料。θ環(huán)填料主要用于實驗室的精餾柱中以及小批量、高分離精度的產(chǎn)品精餾過程中。目前加工θ環(huán)填料的材質(zhì)有:不銹鋼,黃銅、碳鋼等,型號有:Φ1.5x1.5,Φ2.0x2.0,Φ3.0x3.0,Φ4.0x4.0,Φ5.0x5.0,Φ6.0x6.0,Φ7.0x7.0,Φ8.0x8.0,Φ9.0x9.0,Φ10.0x10.0。
通常取塔直徑的1/8或1/10作為選擇θ環(huán)填料的一個粗略指標。理論板數(shù)需要工藝計算來決定。
(2)三角螺旋填料
三角螺旋填料是用金屬細絲纏繞而成,由于其外形與彈簧相似,故有人也稱之為彈簧填料,其與彈簧的區(qū)別主要在于饒制的每一圈不是圓形而是三角形,近另的兩圈錯開一定的角度。
所以從端面方向看是一個多邊形。這種填料效率比較高,但同相同水力學直徑的θ環(huán)填料相比,阻力稍大一些。
O.G.Dixon于1949年研制成功,由拉西環(huán)填料衍生;主要用于實驗室及小批量、高純度產(chǎn)品的精餾分離過程,以及分離穩(wěn)定同位素和實驗室規(guī)模的同位素研制。由60~100目金屬絲網(wǎng)卷制成形,直徑與高度相等,常用材質(zhì)包括:不銹鋼、銅等。由于金屬絲網(wǎng)的毛細作用,液體能很好地分散成膜,利于氣液兩項進行充分傳質(zhì)、傳熱,可顯著消除溝流等不穩(wěn)定現(xiàn)象。
在穩(wěn)定操作條件下,理論板數(shù)每米*高可達到30塊,是*常用的實驗室散裝填料之一。
產(chǎn)品規(guī)格包括:(直徑×高度,mm)2×2、2.5×2.5、3×3、4×4、5×5、5×5(雙層)、6×6(雙層)等,定制規(guī)格≤25×25mm,其中使用*多的規(guī)格為3×3mm,其每米理論板數(shù)在20塊左右,遠高于規(guī)整填料。
材質(zhì):316L(00Cr17Ni14Mo2),提供材質(zhì)化驗單保證材質(zhì)。
(4)螺旋填料
開發(fā)年代:1936年,發(fā)明人:芬斯克(M.R. Fenske,德國)
與同規(guī)格網(wǎng)環(huán)填料相比,分離效率較高,但阻力降略大。主要用于高附加值精細化工產(chǎn)品,尤其是核工業(yè)領(lǐng)域同位素的分離與提純。等板高度(H.E.T.P)約在25~58mm范圍內(nèi)。
理論板數(shù)每米*高可達到40塊,是*常用的實驗室散裝填料之一。
現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格(邊長×高度,mm):1.5×1.5、2×2等
材質(zhì):304
(5)玻璃填充料
玻璃彈簧填料是進行小批量、高純度、強腐蝕性物料精餾分離時優(yōu)選高效填料之一,國內(nèi)*早由天津大學“國家填料新技術(shù)研究推廣中心”于1970年代末將此填料正式引入使用。
彈簧直徑規(guī)格有:3mm、4mm、6mm、8mm等,玻璃絲直徑:0.5 mm,其中使用*多的是4mm規(guī)格。
利用模具將玻璃加工成彈簧圈,借助玻璃絲的毛細作用使液體分散成極薄的液膜,增大氣液兩相接觸面積,克服了金屬填料耐腐蝕性能差的缺點,但分離效率低于同規(guī)格網(wǎng)環(huán)填料和三角螺旋填料,4mm規(guī)格每米理論板數(shù)約5塊左右。
(6)壓延孔環(huán)填料
壓延孔環(huán)填料是環(huán)型填料,也稱為鋼帶開孔壓延孔環(huán)。壓延孔板是在金屬薄板上輾壓出刺孔。相對而言,同樣規(guī)格4×4mm,在φ50塔柱內(nèi)測試數(shù)據(jù):θ環(huán)25-40/米,壓延孔環(huán)填料15/米左右。
實驗室填料的放大效應(yīng)非常明顯,壓降θ環(huán)填料大一些。
實驗室里的小型精餾塔沒有必要采用壓延孔板填料,壓延孔板填料即為普通的孔板波紋填料,為規(guī)整填料的一種,每米填料相當于2--3塊理論塔板,理論塔板數(shù)并不高,一般用于較大型的塔。實驗室里使用的填料建議采用理論塔板數(shù)高的分離效率高的q環(huán)填料,特別是三角螺旋填料為宜,這樣可以提高塔板分離效率,降低塔的高度。