填料在特定的傳質過程中,與之接觸的過程液體是一定的,其物理化學性質也是一定的。在這種情況下,為了提高填料表面潤濕率,壓力容器廠家可從以下幾個方面考慮:
合理選材:從填料考慮到潤濕角,應選擇比表面自由能大于工藝液體表面自由能的材料填料,這可以使填料表面應盡可能被工藝液體潤濕。然而,對于聚丙烯等聚合物,如果不添加水溶液傳質系統和其他處理方法,則難以潤濕。此外,一些聚合物材料在特定液體中具有溶脹特性。例如,聚酰胺在水中的溶脹率高達1.2%,在正庚烷/甲基環己烷中的溶脹率高達1.7-3.6%。由于溶脹表面和工藝液體之間的親和力增強,因此填料表面被液體均勻潤濕。基于以上分析的合理選擇填料材料可以顯著改進填料表面被液體潤濕,從而實現潤濕比的分離。
二,對塔的表面進行了修改:用于精密分離過程,以提高效率填料表面對具有表面張力的液體(如甘油和水)的潤濕性。所謂修改主要是為了改進填料表面的比表面自由能。改性方法分為物理法和化學法。這一技術內容已成為當今的主流填料及填料塔是分離技術的重要組成部分。
金屬填料雖然表面是高能固體表面,但在加工過程中可能會被機油污染。此外,對于具有高比表面積的絲網波紋填料,只有當表面足夠潮濕時,它才能工作。因此,絲網波紋填料在使用過程中,必須進行表面處理,以使其能夠在極低的液體噴射密度(如0.2m3/m2.H)下被工藝液體(如水)潤濕。處理方法是采用溫和氧化法在金屬表面形成氧化膜,提高同一工藝液的潤濕性。
塑料填料表面處理技術:近年來,聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)等塑料孔口波紋板已在塑料中加工填料、塑料絲網波紋填料、塑料鮑爾環因其重量輕、耐腐蝕、易于加工成型、價格適中而廣泛應用于化工塔的制造中填料。然而,它們是表面自由能低的固體,很難被液體,特別是水或水溶液潤濕。
對φ38mm拉西環,塑料填料陶瓷的有效界面比表面積比填料下降33.3%;;在不同的液體噴射密度下,塑料拉西環有效比表面積僅為陶瓷拉希格環的40%。可見,用于塑料填料表面改性以提高潤濕性是提高塑料質量的關鍵填料傳質效率的必要措施。
研究表明,塑料填料表面潤濕性主要由暴露在表面的原子類型、基團的性質和排列決定。表面改性主要是增加表面層的親水基團(如-OH基團)或在碳氫鏈上添加其他原子以提高其臨界表面張力。常用的表面處理方法有:化學(或酸)氧化法;等離子體法;γ輻射法;溶劑涂布法。