關鍵詞： 導流網格填料開發?技術特性?應用
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1 問題的提出
我國合成氨廠以及眾多煤化工行業或水處理等行業，在氣體脫除硫化氫或以循環水進行除塵、降溫等過程中，很多采用填料塔。填料塔是壹種傳統的氣液接觸傳質（傳熱）的反應設備，其中，填料是傳質（傳熱）的重要部件，它的結構設計直接影響到其傳質（傳熱）的優劣和裝置的長周期穩定運行。
在脫硫或降溫、洗滌、除塵過程中不可避免地有懸浮硫、副鹽結晶或塵粒雜質等沈積在填料的表面，逐步引起塔設備的堵塞，造成塔內氣液分布不均勻、阻力上升、傳質（傳熱）效果下降，特別當填料層內因淤積嚴重而堵塞填料通道時，則將影響生產的安全穩定運行。
多年來，填料塔常用的填料主要有：以塑料、金屬或陶瓷為材質的拉西環、鮑爾環、階梯環、矩鞍環等散堆填料；也有由松木為材質的格柵填料（俗稱木格子），後在80年代中期改造為以塑料為材質的格柵填料；還有以金屬（或塑料）為材質的板波紋填料等等。木格子填料不僅涉及到材料來源的問題，還有涉及到木格子填料既笨重又容易破損、使用壽命短，以及初始使用必須進行的復雜而漫長的脫脂過程而影響整個生產系統整體快速投入穩定運行等問題，而被淘汰；相繼而被代替的塑料格柵填料，雖然解決了塔阻力大、不易堵塔等問題，但由於比表面積相比常規散堆填料要小得多、氣體凈化度難達標，且其制作結構上的因素，填料的結構穩定性和耐壓強度差，易發生填料變形、坍塌，在實際生產應用中暴露出諸多問題；塑料散堆填料雖能達到較好的傳質（傳熱）效果及裝填方便，但由於流道的不規則，易產生氣、液偏流和溝流現象，懸浮硫和副鹽等固體物易在填料層內堵塞，阻力易升高，清洗易破碎，導致生產周期短等問題。
2 各種填料型式的比較與導流網格填料的研發
化工填料主要分規整填料和散堆填料兩大類。
規整填料具有氣液分布均勻、傳質效率（傳熱）高、生產能力大等優勢。通常概念的規整填料，是由金屬（不銹鋼）薄板或絲網經特殊加工制作而成。雖有較高的傳質（傳熱）效率，但因其結構緊密孔隙率小，壹般應用在介質清潔的傳質（傳熱）設備或溶液精餾、霧沫分離等化工塔器中，不宜應用於脫硫、煤氣除塵除焦等富含固體懸浮物的生產上。否則，固體懸浮物會很快在填料內淤積而堵塞通道，直接影響使用效果。?
應用在脫硫、氣體除塵、洗滌、降溫或水處理領域的規整填料，以往有木格子或竹格子填料，近期有塑料格柵填料等。此類規整填料由於填料結構規整，填料流通道的形式和大小易於選擇調整，氣、液流動性能好，阻力小，不易堵塔。但上面已提及此類規整填料，木格子填料存在材料來源問題及笨重易破損、開車前漫長而頑固的脫脂等問題；而塑料格柵填料存在結構不合理、易變形坍塌、比表面積小、凈化度難達標等問題。
散堆填料，有金屬、塑料或陶瓷制成的各種品種，具有比表面積大、結構簡單、造價低、裝卸清洗方便等特點。在脫硫、煤氣除塵洗滌降溫等生產領域較為廣泛應用的有拉西環、鮑爾環、階梯環、矩鞍環等多種型號的塑料或金屬散堆填料，也有陶瓷散堆填料應用在較高溫度工況下的氣體除塵、洗滌、降溫或水處理領域。由於散堆填料堆放不規則，氣、液在填料層內是無序的流動，因此易產生氣、液的偏流和溝流現象。特別是當溶液中含有壹定量的固體物、懸浮物時，易在填料層內淤積而堵塞填料通道，嚴重影響填料塔的傳質（傳熱）效率。散堆填料在生產運行過程中，阻力易增大、易偏流、易堵塔、生產周期短、清洗易破碎等問題，使用效果也不很理想。
近年來，具有各種不同理化特性的填料產品不斷推出。行業內也有許多專家及工程技術人員，以不同的方式，在尋找理想的解決方法。
我公司自主研發的導流網格填料，已被授權為國家專利，經多家單位脫硫系統使用，效果出色，反響很好。該導流網格填料正是針對填料塔的特定工況條件，結合各種填料特點而開發的壹種新型填料。它具有規整填料氣、液流動性能好、阻力小的特點，垂直的流道設計，使懸浮物很難淤積於填料內；也具有相當於散堆填料比表面積大的特點，由於填料表面特殊的導流部件設計，填料比表面積成倍的提高，並使得液體在填料表面自分布能力好，氣、液分布均勻，傳質（傳熱）效率得到有效提高。
3 導流網格填料的基本特性
我公司自主研發的導流網格填料，能廣泛應用在氣體脫硫、氣體除塵、洗滌、降溫或水處理領域，應用在生產過程中具有懸浮物、副鹽結晶反應或具有膠質特性、塵粒雜質等介質的填料塔器中，其表面特有的導流部件設計以及合理的比表面積、合理的空隙率、合理的流道、合理的材質是此填料的關鍵所在。
◆導流網格填料特有的導流部件設計，使其比表面積成倍增加。比表面積是填料的重要參數，它是影響傳質（傳熱）效率的關鍵性參數。導流網格填料的實際比表面積利用率高於散堆填料。
◆?導流網格填料特有的導流部件設計，由此而帶來的效果是：填料的實際比表面積利用率得到有效增加。當溶液自上而下流經填料層時，在填料內、外表面均會產生無數條垂直的、致密的微微細流，在填料表面形成壹層薄薄的均勻的水簾（液膜）。良好的液體導流性能和均勻分布性能，使得氣、液相在填料層內有序而均勻地分布，很好地避免填料表面幹流區（盲區）的產生，氣、液二相得到完美的接觸，填料的實際比表面積利用率得到有效增加，這是傳質（傳熱）效率得到提高的關鍵。
◆ 空隙率是影響氣、液相通過填料層能力的重要參數。結構特殊的導流網格填料，具有較大的空隙率，能有效地降低填料層的阻力，填料層持液量下降，填料塔的“液泛”速度提高。
◆規則的垂直流道，緩解了懸浮物、膠狀物等雜質在填料層內的沈積，使得不易堵塔、塔阻小、生產運行周期長。以物理的方法解決了填料堵塞的難題。
◆?導流網格填料以聚丙烯或增強聚丙烯為材料，用註塑的方式壹次註塑成型。它不僅具有良好的結構穩定性、耐腐蝕性，同時具有良好的抗壓強度、使用壽命長、重量輕、裝卸方便等特點。?
◆?導流網格填料由於其填料實際的比表面積利用率得到有效增加，因此在脫硫塔生產處理能力不變、填料層高度相同的脫硫工況下，可降低脫硫溶液的循環量，有利節能降耗、降低運行成本。
4 導流 網格填料結構與安裝方法
4.1導流網格填料結構與組裝
導流網格填料是由聚丙烯或增強聚丙烯為材料，經註塑方式壹次註塑制成塊狀單元結構。根據填料塔的直徑，設計填料的加工尺寸，按照填料的加工尺寸把單元結構加工成不同樣式的板塊，按形狀不同依次編號，然後拼裝成圓形，如此組合成填料的每壹層。具體結構如圖1所示。
4.2 導流 網格填料安裝方法
為促進氣、液二相在填料層內達到更完美的接觸，有利於進壹步提高傳質（傳熱）效率，填料的安裝方法也至關重要。
安裝方法是：壹個組合內的每層板塊互相呈90°交叉疊放；壹個組合與另壹個組合之間則互呈45°交叉疊放。
5 導流網格填料的應用
目前應用的單位主要有：
江山雙氧水有限公司水煤氣脫硫系統；福建邵武化肥有限公司半水煤氣脫硫系統；杭州龍山化工有限公司半水煤氣脫硫系統；安徽晉煤金龍源化工有限公司（原安徽肥西化肥廠，是脫硫先進單位）半水煤氣脫硫系統；安徽省潁上鑫泰化工有限公司半水煤氣脫硫系統等。
6 結 論
導流網格填料比表面積大、氣液自分布功能好、實際有效的比表面積利用率高、填料流道通暢、抗堵性能強、結構穩定可靠，是壹種高效、低阻力、低持液量、大通量的規整填料。適用於含有懸浮物、副鹽結晶或塵粒雜質的氣液相傳質、吸收、洗滌、降溫等化工過程，如濕法脫硫、含塵量大的氣體洗滌凈化、降溫等生產過程的填料塔中使用。