填料的种类及其特性

  填料的种类及其特性_化学_自然科学_专业资料□□□□。1□□□□□□.填料 2□.填料的种类和作用 3□□□□□.填料的支撑结构 4□□□□□.填料的特性 填料的概述 泛指被填充于其他物体中的物料□□。在化学工程中□□□□□□,填料指装于填充塔内 的惰性固体物料□□□□□,例如鲍尔环和拉西环等□□□,其作用是增大气

  1□.填料 2□□.填料的种类和作用 3□□□.填料的支撑结构 4□□.填料的特性 填料的概述 泛指被填充于其他物体中的物料□□□□□□。在化学工程中□□□□□,填料指装于填充塔内 的惰性固体物料□,例如鲍尔环和拉西环等□□□,其作用是增大气-液的接触面□□□□□□,使其 相互强烈混合□。在化工产品中□□□□,填料又称填充剂□□,是指用以改善加工性能□□□、 制品力学性能并(或)降低成本的固体物料□□□□。其中可显著提高制品强度的填 料□□,如长纤维和晶须等常专称增强材料□,炭黑称补强填充剂□□□。药品片剂□□□□、化 妆品和去垢剂中常加入固体物料和碳酸钙等作填充剂□□□□□,但其目的是调节剂量 和浓度而不是改善性能□□□□□,所以应称稀释剂□□□□。塑料增塑剂□□□□□、橡胶充油以及纺丝 油剂等□□□□,虽可改善性能□□□□,也能影响成本□,但习惯上把这些液态物料视为加工 助剂□□□□□□。 在高分子化工中□□□□□,填料(填充剂)是用量最大的添加剂□,几乎 所有的塑料(包括热塑性和热固性塑料)□□□□□、天然橡胶和涂料都使用大量填料□□□□□□。 例如□□□□□,制造塑料时加入木粉□□□□□□、陶土或碳酸钙等□,不仅能改善制品力学性能□□, 增加硬度□,而且还可降低成本□□□□□□;用石墨□、磁粉或云母作填料□□,可提高塑料的 导电□□□□□、通磁和耐热性□□□□□;橡胶中加入炭黑或二氧化硅(白炭黑)可显著提高制 品的物性□□□□;纺丝液中加入钛白粉(二氧化钛)可以遮光和染色□□□□。在涂料工业 中常加入白色或带色填料(如钛白粉□、滑石粉□□□□□、碳酸钙□□□□□□、硫酸钡等)以改善 涂料的光学□□□□□□、物理和化学性能□□,这类用途的填料(填充剂)称为体质颜料或 展色料□□□。 □□□□? 1□、u乐国际。 填料类型 □? 1)分类 □□□□? (1)按结构 □□□□? 实体填料□□□□□:环形□□、鞍形□、栅板□□、波纹板 □□□□□□? 网体填料□:鞍形网□□□□□□、网□□□□□□、波纹网 □? (2)按装填方法 □□□? 乱堆填料 □? 整砌填料 □□□? 2)散装填料 □? 3)规整填料 □□□□□□? 4)填料材料 □□□□□□? 陶瓷□,金属□□□□,塑料 □? 5)填料因子 □□□□□? 与填料的类型□□□、尺寸□□□、材质□□□、装填方式有关 □□□□? 与气□、液物性□□□□,操作条件有关 □? 2 填料的选择 □□□? 种类□□、规格□、材质 □□? 分离要求□□□□,物料性质□,填料性质 比表面积大□□□□、空隙率大□□□□、润湿性能好□□□□□□、单位体积 填料的重量轻□□□□□□、造价低□□□□、机械强度高 □□□□□□? 3□□□□□、填料的性能 □□□□□? 比表面积□? 空隙率□? 干□□□□□、湿填料因子) 填料因子□□□□□□?=□□?/□□□□□□? (有 化学组成 有机填料 由天然的动植物及人工合 成的有机材料(如再生纤 维素□□□、合成树脂等)制成□□□□□。 无机类填料 主要以天然矿物为原料经 过开采□□、加工制成的颗粒 状填料□□□□□,少数填料是经过 处理制成的□□□□□。a□□□□.氧化硅及硅 酸盐□□。b□□.碳酸盐及碳化物□□□□□。 c□□□.硫酸盐及硫化物□□□□□。d□.钛酸 盐□。e□□□□□□.氧化物及氢氧化物□。 f□□.金属类□□□。 填料的形状 填料的表面 一般来说□□□□□□,纤维状□□□、片状填料对 复合材料的机械强度有利□□,但对于成 型加工性能不利□;圆球状填料可提高 材料的成型加工性能□□,但降低材料的 机械强度□□□□□。 填料的表面与树脂面的结合状 态□□、填料表面所存在着的物理或化 学活性因素影响复合材料的性能□。 有改性作 用的填料 活性 填料 填料 惰性 填料 起稀释作用 的填料 活性填料与惰性填料之间没有明显的界限□□□□□□,随树 脂品种□□、填料的表面处理与否□□□□□、成型加工条件等不同 而发生变化□□□□□□。同种填料在不同树脂中的作用也不相同□。 使复合材料制品价格降低 显著改善制品的机械性能□□□□、 耐摩擦性能□□□□□、热学性能□、 耐老化性能等□□□□□。 填料既有增量性能□□□□, 又有改性作用 返回 □□□□□? 拉西环□□□□□□,鲍尔环□□□□□□,阶梯环□,弧鞍□□,矩鞍□,波纹板及 网 一□□□□□、散装填料 散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的 颗粒体□□□□□,一般以随机的方式堆积在塔内□□□□,又称为乱 堆填料或颗粒填料□。散装填料根据结构特点不同□□, 又可分为环形填料□□、鞍形填料□□、环鞍形填料及球形 填料等□□□□□。现介绍几种较为典型的散装填料□: 拉西 环 鲍尔环 阶梯环 弧鞍填料 矩鞍填料 金属环矩鞍填 料 球形填料 拉西环 (1)拉西环填料拉西环填料于1914年由拉西(F□□□□□. Rashching)发明□,为外径与高度相等的圆环□。拉西环填料的气 液分布较差□,传质效率低□□□□□□,阻力大□□□,通量小□□□,目前工业上已较少 应用□□□□。 鲍尔环 (2) 鲍尔环填料是对拉西环的改进□□□□,在拉西环的侧壁上开 出两排长方形的窗孔□□□□□□,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连□□□□□□,另一 侧向环内弯曲□□□□□,形成内伸的舌叶□□□□,诸舌叶的侧边在环中心相搭□。 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□。与拉西环相比□□□□□□,鲍尔环的气体通量 可增加50%以上□□□□□□,传质效率提高30%左右□□□□□□。鲍尔环是一种应用较 广的填料□□□□。 阶梯环 (3) 阶梯环填料是对鲍尔环的改进□□□□□□,与鲍尔环相比□□,阶梯环高度减少 了一半并在一端增加了一个锥形翻边□□□□。由于高径比减少□□,使得气体绕填料外 壁的平均路径大为缩短□□□□□,减少了气体通过填料层的阻力□□□□□。锥形翻边不仅增加 了填料的机械强度□□□□,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主□□□□□□,这样 不但增加了填料间的空隙□□□□□□,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点□□□□□□,可 以促进液膜的表面更新□,有利于传质效率的提高□□□□□□。阶梯环的综合性能优于鲍 尔环□□,成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种□□□。 弧鞍填料 (4) 弧鞍填料属鞍形填料的一种□□□□□,其形状如同马鞍□□□,一般采用瓷质材 料制成□□□□□。弧鞍填料的特点是表面全部敞开□□□□□□,不分内外□□,液体在表面两侧均匀 流动□,表面利用率高□□□□□,流道呈弧形□□□□□□,流动阻力小□□□□。其缺点是易发生套叠□,致 使一部分填料表面被重合□□,使传质效率降低□□□□□。弧鞍填料强度较差□□□□,容破碎□□□□□□, 工业生产中应用不多□。 矩鞍填料 (5) 矩鞍填料 将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面□,且两面大小不等□□, 即成为矩鞍填料□□□□□。矩鞍填料堆积时不会套叠□□□□□,液体分布较均匀□□。矩鞍填料一般 采用瓷质材料制成□□□,其性能优于拉西环□□□□□。目前□□,国内绝大多数应用瓷拉西环的 场合□□□□,均已被瓷矩鞍填料所取代□。 金属环矩鞍填料 (6) 金属环矩鞍填料 环矩鞍填料(国外称为Intalox)是兼顾环形和鞍形 结构特点而设计出的一种新型填料□□□□,该填料一般以金属材质制成□□□□,故又称为金 属环矩鞍填料□□□□□□。环矩鞍填料将环形填料和鞍形填料两者的优点集于一体□□,其综 合性能优于鲍尔环和阶梯环□,在散装填料中应用较多□□□。 球形填料 (7)

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