不锈钢丝网波纹填料和环矩鞍、阶梯环、鲍尔环填料的性能比较
综述
塔器作为炼油、石油化工、精细化工、食品、医药、环保等行业重要的单元设备，广泛应用于精馏、萃取、洗涤、传热等单元操作中。金属丝网波纹填料作为低压降有**传质效率的装置在大型塔器中开始广泛应用。该产品具有比表面积高、分离效率高、压**、持液量少，适宜于分离难分离物系热敏性物系等。经过40多年的发展，金属丝网波纹填料成为规格、品种齐全的*重要的高致密性填料之一。产品在精细化工、香料、医药等行业得到广泛的应用。
化学工业中使用比较广泛的金属填料主要有拉西环、鲍尔环、阶梯环、环矩鞍填料及丝网波纹填料，其特性数据见表1.
表1:常见金属填料（部分）特性数据
名称 | 规格 | 堆积密度 Kg/m3 | 比表面积m2/m3 | 空隙率 % | 单个理论压降 |
金属拉西环 | Dg50 | 430 | 110 | 95 | 0.13~0.27KPa (133.322~266.6Pa) |
金属鲍尔环 | Dg50 | 395 | 112.3 | 94.9 | |
金属阶梯环 | Dg50 | 400 | 109.2 | 95 | |
金属环矩鞍填料 | Dg50 | 291 | 74.9 | 96 | |
金属丝网波纹填料 | 250型AX | 80 | 250 | 95 | 10~40Pa |
500型BX | 100 | 500 | 90 | 40 Pa | |
700型CY | 130 | 700 | 85 | 67Pa |
拉西环因其乱堆时填料间易产生架桥，造成液体的偏流、股流、壁流及填料持液量大、压降大、气体通量小等缺点而逐渐被淘汰；鲍尔环和阶梯环分别在拉西环的基础上发展而来；而金属环矩鞍填料更是综合开孔开进填料和矩鞍型填料的优点。因此，它们在性能上各比自原型填料均有很大改进。有文献记载，鲍尔环与拉西环相比，在相同压降时，处理能力增加50%以上；在相同处理能力时，压降减少一半；相同材质和相同尺寸时，相对效率高30%左右。阶梯环与鲍尔环相比，在相同液体喷淋密度时，泛点气速较鲍尔环提高10%~20%；相同气速，压**30%~40%，传质系数较同规格鲍尔环高5%~10%，相同气速压降高5%~10%；操作弹性大，阶梯环液汽比(L/G)在0~0.5范围内可维持塔的操作。曾经有研究人员对Dg 50和Dg38两种规格的国产金属环矩鞍、金属阶梯环、金属鲍尔环填料的泛点气速和喷淋密度关系及填料压降与气速关系进行比较研究，结果表明，气体通量以金属环矩鞍填料**，金属阶梯环次之，金属鲍尔环*小，压降以金属环矩鞍填料*低，金属阶梯环次之，金属鲍尔环*高。
金属丝网波纹填料由垂直排列的波纹丝网条片（丝径直径为0.10~0.25mm，丝网为40~80目）组成盘状规整填料，每盘填料高约40~300mm，波纹方向与塔轴倾角为30°或45°，相邻两片波纹方向相反。填料盘外侧箍可以有翻边，以防壁流。上下相邻两盘旋转90°装填。因此，与鲍尔环、阶梯环、金属环矩鞍等散堆填料相比，具有比表面积大、孔隙率高、重量轻、气相通路倾角小、气相通路有规则、压力损失小、填料压**、径向扩散良好、气液接触充分等优点，在工业上得到了广泛的应用。