不銹鋼槽式液體分布器如何設(shè)計(jì)

   在各種填料塔里，我們常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)就是在填料層的上面布置一層槽式液體分布器也稱為進(jìn)料分布器，它主要的作用是將進(jìn)內(nèi)塔內(nèi)的液體均勻的分布到填料層，使塔內(nèi)的氣體和液體充分的接觸。良好的槽式液體分布器應(yīng)具備下列特點(diǎn)：液體分布均勻，氣相通過(guò)的自由截面大，阻力小，操作彈性大，不易堵塞，不易造成霧沫夾帶和泡沫，制造容易，安裝方便。那么槽式液體分布器如何設(shè)計(jì)呢？

   槽式液體分布器是將液體通過(guò)噴淋孔分布到填料層的上端，在已知噴淋量的前提下，需對(duì)噴淋孔數(shù)量進(jìn)行必要的計(jì)算。按照流體力學(xué)的孔流公式，計(jì)算重力式分布器的排液量與小孔數(shù)目以及孔等等。在設(shè)計(jì)填料塔時(shí)，通常假設(shè)氣相和液相沿塔截面是均勻分布的，但大量試驗(yàn)表明，液體在填料層內(nèi)不是呈均勻的柱塞流狀態(tài)，而是有壁流、溝流等橫向流動(dòng)，這種不均勻分布會(huì)降低塔的分離性能。造成液體不均勻分布的因素很多，除了填料本身固有的對(duì)液體的分散特性外，液體分布器則是影響液體分布的關(guān)鍵因素之一，液體在塔截面上的分布點(diǎn)不可能是無(wú)限的。對(duì)于小孔式分布點(diǎn)，常希望孔數(shù)越多越好，這樣可提高均勻分布程度，但對(duì)于一定的液體流量，孔數(shù)越多，則孔徑越小?？讖竭^(guò)小必然對(duì)固體雜質(zhì)敏感，孔易被堵塞．孔數(shù)多反而造成分布不均勻，孔徑的下限應(yīng)視物料中固體顆粒情況而定。

   液體在填料塔內(nèi)的不良分布可分為小規(guī)模(自然)和大規(guī)模不良分布2種。小規(guī)模不良分布是由填料層內(nèi)液體的溝流而造成。國(guó)外研究表明，這種不良分布的影響可以通過(guò)溝流的相互混合而減小，對(duì)填料塔的效率影響不大。大規(guī)模的液體不良分布主要是由于分布器初始分布不良而造成的，槽式液體分布器可以使整個(gè)填料塔的效率明顯下降。荷蘭Delft大學(xué)Hoek在其博士論文中指出，填料層內(nèi)部會(huì)形成一定數(shù)量的優(yōu)先流動(dòng)途徑，若液體分布器單位面積上的噴淋數(shù)大于上述單位面積上優(yōu)先流動(dòng)途徑數(shù)，則填料效率能夠得到充分提高。液體噴入填料層后，在向下流動(dòng)過(guò)程中蓮漸分散，達(dá)到穩(wěn)定的流動(dòng)途徑數(shù)。在這段填料層中有一液體逐漸達(dá)到均勻分散的過(guò)程，故其中的填料表面并未被充分和全部利用。當(dāng)單位面積上的噴淋點(diǎn)數(shù)小于單位面積上優(yōu)先流動(dòng)途徑時(shí)，這一分散過(guò)程所需填料層高度加大，亦即未充分發(fā)揮填料分離性能的液體分布段將加長(zhǎng)。嚴(yán)重時(shí)液體流到填料層下端出口處，未達(dá)到穩(wěn)定的流動(dòng)途徑數(shù)，則整個(gè)填料層效率明顯下降。因此，規(guī)整填料對(duì)液體的分布有1個(gè)單位面積上噴淋點(diǎn)數(shù)的要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，工程上一般均采用填料的比表面積來(lái)確定單位面積上的噴淋點(diǎn)數(shù)。

   填料塔的操作彈性往往不是由填料性能決定，而是由液體分布器的操作彈性所決定。連續(xù)操作的填料塔，液體回流量或噴淋量比較穩(wěn)定。通用型液體分布器的操作彈性一般為30%～100%，*可以滿足連續(xù)操作塔的要求。對(duì)于分批精餾塔，在1個(gè)操作周期中回流比有大幅變動(dòng)。多用途塔的被分離物經(jīng)常變換，回流比或噴淋量變化也很大。這種場(chǎng)合下液體分布器的操作彈性很高，需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，否則塔的分離性能會(huì)時(shí)好時(shí)壞。對(duì)于大多數(shù)物，填料塔的效率除與填料本身特性有關(guān)外，與液體的均布程度也有很大關(guān)除采用高效填料外，還必須有結(jié)構(gòu)合理的塔內(nèi)件，特別是性能良好的槽式液體分布器。