【Analyse】Viele chemische Füllstoffe – wie wählt man?

Thread Content

Dieser Beitrag wurde zuletzt von jxkelley am 21.4.2017 um 11:22 bearbeitet. Die Auswahl von Chemiefüllstoffen beinhaltet die Bestimmung der Art, der Spezifikationen sowie des Materials der Füllstoffe. Der ausgewählte Füllstoff muss sowohl den Anforderungen des Herstellungsprozesses entsprechen als auch die Investitionskosten sowie Betriebskosten minimieren. 　　 I. Auswahl der Arten von Chemiefüllstoffen: Bei der Auswahl der Arten von Chemiefüllstoffen müssen die Anforderungen des Trennprozesses berücksichtigt werden. In der Regel werden folgende Aspekte betrachtet:
1. Hohe Massentransportleistung – Im Allgemeinen weisen geordnete Füllstoffe eine höhere Massentransportleistung auf als ungeordnete Füllstoffe.
2. Hoher Durchfluss – Unter Berücksichtigung einer hohen Massentransportleistung sollten Füllstoffe gewählt werden, die eine hohe Gasgeschwindigkeit oder einen hohen kinetischen Energiefaktor des Gases aufweisen.
3. Niedriger Druckverlust im Füllstoffbett.
4. Die Füllstoffe sollten widerstandsfähig gegen Verunreinigungen sein und sich leicht montieren sowie warten lassen.

II. Auswahl der Spezifikationen der Chemiefüllstoffe: Die Spezifikationen beziehen sich auf die Nennabmessungen oder die Oberflächenfläche der Füllstoffe. 　　 　　(1) Auswahl der Spezifikationen für das Schüttmaterial. Die gängigsten Schüttfüllmaterialien für Industrietürme sind in den Größen DN16, DN25, DN38, DN50, DN76 usw. erhältlich. Bei gleichartigen Füllstoffen gilt: Je kleiner die Größe, desto höher die Trennleistung. Allerdings steigt dabei der Widerstand, der Durchfluss nimmt ab und auch die Kosten für die Füllstoffe erhöhen sich erheblich. Die Verwendung von Füllstoffen in großer Größe in Türmen mit kleinem Durchmesser führt wiederum zu einer unzureichenden Verteilung der Flüssigkeit sowie zu starkem Wandstrom, wodurch die Trennleistung des Turms sinkt. Daher muss ein Verhältnis zwischen dem Turmdurchmesser und der Größe des Füllstoffs festgelegt werden. In der Regel sollte das Verhältnis D/d, also der Turmdurchmesser zum Nenndurchmesser des Füllstoffs, größer als 8 sein. 　　 　　(2) Auswahl der Spezifikationen für die geordneten Füllstoffe. Es gibt viele Möglichkeiten, die Typen und Spezifikationen von geordneten Füllstoffen in der Industrie zu bezeichnen. In China wird üblicherweise die Oberflächenfläche als Maßgröße verwendet. Die gängigen Spezifikationen sind 125, 150, 250, 350, 500, 700 usw. Bei Füllstoffen derselben Art gilt: Je größer die Oberflächenfläche, desto höher ist die Effizienz bei der Massentransportierung. Allerdings steigt dadurch auch der Widerstand, der Durchfluss nimmt ab und die Kosten für die Füllstoffe erhöhen sich deutlich. Bei der Auswahl sollte man unter Berücksichtigung von Anforderungen an die Trennung, den Durchfluss, die Standortbedingungen, die Eigenschaften des Materials sowie die Investitionskosten in Ausrüstung und Betriebskosten entscheiden, sodass das gewählte Füllmaterial sowohl den technischen Anforderungen entspricht als auch wirtschaftlich sinnvoll ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in einem Füllturm entweder Füllmaterialien desselben Typs und derselben Spezifikationen verwendet werden können, oder auch Füllmaterialien desselben Typs, aber unterschiedlicher Spezifikationen ； Man kann Füllstoffe desselben Typs verwenden, oder auch Füllstoffe unterschiedlicher Typen ； In einigen Turmabschnitten kann geordnetes Füllmaterial verwendet werden, während in anderen Abschnitten loses Füllmaterial geeignet ist. Bei der Planung sollte man flexibel vorgehen und die Spezifikationen des Füllstoffs gemäß dem Prinzip der technisch-wirtschaftlichen Vereinbarkeit auswählen. 　　 Drei, Auswahl des Materials für chemische Füllstoffe: Die Materialien für Füllstoffe lassen sich in drei Kategorien einteilen: Keramik, Metall und Kunststoff. 　　 　　(1) Keramische Füllstoffe: Keramische Füllstoffe weisen eine ausgezeichnete Korrosions- und Hitzebeständigkeit auf. Zudem sind sie preisgünstig und haben eine gute Oberflächenbenetzungseigenschaft. Ihre größten Nachteile sind ihre Bruchempfindlichkeit sowie ihre Zerbrechlichkeit. Es wird häufig in Prozessen wie Gasabsorption, Gasspülung und Flüssigkeitsextraktion eingesetzt. 　　 　　(2) Metallische Füllstoffe können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Bei der Auswahl spielen vor allem die Korrosionsprobleme eine Rolle. Kohlenstahlfüllstoffe sind kostengünstig und weisen eine gute Oberflächenbenetzungseigenschaft auf; sie sollten bei Systemen ohne Korrosion oder mit geringer Korrosionsneigung bevorzugt eingesetzt werden ； Stahllegierungsfüllstoffe weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und können in der Regel der Korrosion durch alle gängigen Stoffe widerstehen – mit Ausnahme von Cl–. Allerdings sind sie teuer in der Herstellung, und ihre Oberfläche hat eine schlechte Benetzungseigenschaft. In einigen besonderen Fällen – beispielsweise bei Destillation unter sehr niedriger Sprühdichte – muss die Oberfläche behandelt werden, um eine gute Funktionalität zu gewährleisten ； Füllstoffe aus Materialien wie Titan oder speziellen Legierungsstählen sind sehr teuer und werden in der Regel nur in Umgebungen mit extrem hoher Korrosionsgefahr eingesetzt. Im Allgemeinen können metallische Füllstoffe in Form von dünnwandigen Strukturen hergestellt werden. Sie weisen einen hohen Durchfluss auf, einen geringen Gaswiderstand sowie eine sehr hohe Stoßfestigkeit auf. Dadurch können sie bei hohen Temperaturen, hohem Druck und hoher Stoßbelastung eingesetzt werden – somit haben sie die breiteste Anwendungsmöglichkeit. 　　 　　(3) Kunststofffüllstoffe: Die Materialien für Kunststofffüllstoffe umfassen hauptsächlich Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) sowie Polyvinylchlorid (PVC). In China wird in der Regel Polypropylen verwendet. Kunststofffüllstoffe weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und können der Korrosion durch gewöhnliche anorganische Säuren, Basen sowie organische Lösungsmittel standhalten. Es weist eine gute Temperaturbeständigkeit auf und kann über einen langen Zeitraum bei Temperaturen unter 100 °C eingesetzt werden. Kunststofffüllstoffe sind leicht und günstig, weisen eine gute Zähigkeit auf, sind stoßfest und bruchfest sowie geeignet für die Herstellung von dünnwandigen Strukturen. Es weist einen hohen Durchfluss und niedrigen Druck auf und wird häufig in Anlagen zur Absorption, Desorption, Extraktion und Staubentfernung eingesetzt. Der Nachteil von Kunststofffüllstoffen ist ihre schlechte Oberflächenbenetzung, doch diese kann durch eine geeignete Oberflächenbehandlung verbessert werden.