填料塔设备是化工生产中最重要的设备之一。塔填料是填料塔中的传质元件,它可使气液或液液两相之间的接触面增大,为提高其湍动程度创造条件,达到相际传质及传热的目的。
塔填料按材质可分为三大类:塑料填料、陶瓷填料、金属填料。填料可以分为:散装填料和规整填料,常用的散装填料有花环、鲍尓环、阶梯环、矩鞍环、异鞍环、海尔环、扁环、空心浮球等。
PVDF材质的塑料填料特性
常用的塑料填料材质主要有:聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),增强聚丙烯(RPP),聚氯乙烯(PVC),氯化聚氯乙烯(CPVC)及聚偏氟乙烯(PVDF)等。其中PVDF材质的塑料填料具有普通塑料或其他材质无法比拟的机械性能、低表面能、低摩擦系数和自洁性、耐酸碱性、耐化学腐蚀性,同时保留塑料的空隙大、通量大、阻力小、能耗低、操作费用低、重量轻、易装卸、可重复使用等优点被广泛用于石油、化工、氯碱、煤气、环保等行业的中低温(60℃-150℃)精馏、吸收和洗涤塔中。
PVDF主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物,具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐辐射性等。
化学结构中以C-F化合键结合,分子链中C-F键的极距大,与C-H键的偶极子成相反方向,因此它是一种有着极高极性的高聚物,具有很高的机械强度,在室温下PVDF的拉伸强度达到55MPa,100℃下也达到35Mpa,具有其他塑料填料无法比拟的机械性能。
PVDF树脂在塔填料中的应用实例介绍
1. PVDF材质泰勒环
泰勒花环是由12个小圆环按径向排列而组成的一个大扁球体,很类似于一个螺旋形弹簧首尾相接绕成的一个圆球体。
泰勒花环填料的主要特点是填料的空隙率大,不易被堵塞,还有通量大、阻力小等优点,由于泰勒花环填料的间隙处能有较高的滞液量,可使塔内液体停留时间较长,从而增加了气液的接触时间,提高了传质效率。
PVDF材质具有优于其他塑料的机械强度、自洁性、耐酸碱和有机溶剂性能,同时保留塑料的空隙大、通量大、阻力小、能耗低、操作费用低、重量轻、易装卸、可重复使用等优点,可以提高塔的运行周期,同时PVDF填料清洗后也可以重新利旧,较陶瓷、金属材质相比,更易加工成型。制备方法:直接注塑成型。
2. PVDF材质鲍尔环
鲍尔环的空间结构:在外径与高度相等的圆环的环壁上开出带有内伸舌叶的窗孔,舌叶弯入环内,指向环心,在中心处几乎相搭。
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。具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点。鲍尔环是在拉西环(外径与高度相等的圆环)的基础上发展起来的,比之拉西环,鲍尔环不仅具有较大的生产能力和较低的压降,且分离效率较高,沟流现象也大大降低。以PVDF为原料生产鲍尔环,具有与PVDF泰勒花环一样的优点,机械强度高、自洁性好、耐酸碱和有机溶剂性能优良,同时保留塑料的空隙大、通量大、阻力小、能耗低、操作费用低、重量轻、易装卸、可重复使用等优点,可以提高塔的运行周期,同时PVDF填料清洗后也可以重新利旧。制备方法:直接注塑成型。
PVDF材质填料应用前景
PVDF填料具有其它材质填料无法与之相比的优异性能,特别适用于化工、氯碱等行业的填料塔中,能大大地减轻工人的劳动强度,减少设备的检修次数,延长设备的使用寿命,节约设备及材料的投资和成本,具有广阔的应用前景。