填料塔设计与计算(正式版),环境工程原理设计
填料塔吸收实验(环境工程原理)
实验九 填料塔吸收实验一．实验目的1．了解填料吸收装置的设备结构及操作。
2．测定填料吸收塔的流体力学特性。
3．测定填料吸收塔的体积吸收总系数K Y α。
4．了解气体空塔流速与压力降的关系。
二．实验原理1．填料塔流体力学特性吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。
测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据。
气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直线，如左图中AB 线，其斜率为1.8～2。
当有液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB 线几乎平行，但压降大于同一气速下干填料的压降，如图中CD 段。
随气速的进一步增加出现载点（图中D 点），填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图中DE 段。
当气速增大到E 点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E 称为泛点。
2．传质实验填料塔与板式塔内气液两相的接触情况有着很大的不同。
在板式塔中，两相接触在各块塔板上进行，因此接触是不连续的。
但在填料塔中，两相接触是连续地在填料表面上进行，需计算的是完成一定吸收任务所需填料的高度。
填料层高度计算方法有传质系数法、传质单元法以及等板高度法等。
气相体积吸收总系数K Y α是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量，它是反映填料吸收塔性能的主要参数，是设计填料高度的重要数据。
本实验是用水吸收空气-氨混合气体中的氨。
混合气体中氨的浓度很低。
吸收所得的溶液浓度也不高。
气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律（即平衡线在x-y 坐标系为直线）。
环境工程原理课程设计清水吸收氨过程填料吸收塔设计
环境工程原理课程设计--清水吸收氨过程填料吸收塔设计目录一、前言 (4)二、设计任务 (5)1、设计题目：清水吸收氨过程填料吸收塔设计 (5)2、设计条件 (5)3、设计内容 (6)三、设计方案 (6)1、吸收剂的选择 (6)2、流程图及流程说明 (6)3、塔填料选择 (7)四、基本参数 (7)1、液相物性数据 (7)2、气相物性数据 (7)3、气相平衡数据 (7)4、填料的主要参数 (8)五、工艺计算 (8)1、物料衡算 (8)2、塔径计算 (9)3、液体喷淋密度校核 (10)4、填料层高度计算 (10)5、填料层压降计算 (12)六、塔内件 (13)1、液体分布装置 (13)2、液体再分布装置 (14)3、填料支撑装置 (15)七、设计结果表 (15)八、对设计成果的评价及讨论 (16)九、参考文献 (16)一、前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。
在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，或除去工业放空尾气中的有害成分，以免污染空气。
吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的。
塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。
以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。
近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。
因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。
如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。
随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。
填料塔的计算.doc
一、设计方案的确定(一) 操作条件的确定1．1吸收剂的选择1．2装置流程的确定1．3填料的类型与选择1．4操作温度与压力的确定45℃常压（二）填料吸收塔的工艺尺寸的计算2．1基础物性数据①液相物性数据对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取质量分数为30%MEA 的物性数据7.熔根据上式计算如下： 混合密度是：1013.865KG/M3 混合粘度0.001288 Pa ·s 暂取CO2在水中的扩散系数表面张力б=72.6dyn/cm=940896kg/h 3②气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为 M vm =y i M i =0.133*44+0.0381*64+0.7162*14+0.00005*96+0.1125*18 =20.347混合气体的平均密度ρvm ==⨯⨯=301314.805.333.101RT PMvm 101.6*20.347/（8.314*323）=0.769kg/m3混合气体粘度近似取空气粘度，手册28℃空气粘度为μV =1.78×10-5Pa ·s=0.064kg/(m •h) 查手册得CO2在空气中的扩散系数为 D V =1.8×10-5m 2/s=0.065m 2/h 由文献时CO 2在MEA 中的亨利常数：在水中亨利系数E=2.6⨯105kPa相平衡常数为m=1.25596.101106.25=⨯=P E 溶解度系数为H=)/(1013.218106.22.997345kPa m kmol E M s•⨯=⨯⨯=-ρ2.2物料衡算进塔气相摩尔比为Y1=0.133/（1-0.133）= 0.153403 出塔气相摩尔比为Y2= 0.153403×0.05=0.00767 进塔惰性气相流量为V=992.1mol/s=275.58kmol/h该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比按下式计算，即2121min /X m Y Y Y ）V L（--=对于纯溶剂吸收过程，进塔液组成为X2=02121min /X m Y Y Y ）V L（--==（0.153403-0.00767）/（0.1534/1.78）=1.78取操作液气比（？）为L/V=1.5L/V=1.5×1.78=2.67 L=2.67×275.58=735.7986kmol/h ∵V(Y1-Y2)=L(X1-X2) ∴X1=0.054581①塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速 气相质量流量为 W V =13.74kg/s=49464kg/h 液相质量流量计算即W L =735.7986×（0.7*18+0.3*54）=21190.99968kg/h Eckert 通用关联图横坐标为0.011799查埃克特通用关联图得226.02.0=••L LV F F g u μρρϕφ（查表相差不多） 查表（散装填料泛点填料因子平均值）得1260-=m F φ s m g u LV F LF /552.21338.112602.99881.9226.0226.02.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯==μϕρφρUf=3.964272m/s取u=0.8u F =0.8×3.352=2.6816m/s 由=1.839191m圆整塔径，取D=1.9m 泛点率校核 u=s m /12.26.0785.03600/15002=⨯ = 4.724397m/s100522.212.2⨯=F u u ﹪=84.18％(在允许范围内) =3.352964272/ 4.724397=70.9% 填料规格校核：82425600>==d D =1900/25=76》8 液体喷淋密度校核，取最小润湿速率为 （L W ）min =0.08m 3/m ·h 查塑料阶梯环特性数据表得：型号为DN25的阶梯环的比表面积 a t =228 m 2/m 3 U min =(L W )min a t =0.08×228=18.24m 3/m 2·h U=min 251.76.0785.02.998/312121U 。
填料塔的设计
• 设计任务介绍 • 设计说明书
3.1主要技术参数 3.2设计目标 3.3引用标准及设计规范
(文献综述、方案选择、设计过程及计算等）
4设计内容 4.1工艺说明及流程简图
• 附录-图纸
4.1.1工艺选择 4.1.2工艺流程
4.2计算说明
4.2.1集气罩的设计
4.2.2活性炭吸附过程设计
4.2.3烟囱的设计
图纸要求
工艺流程图（构筑物及设备等标高） 3#图纸（CAD制作）
可参考右图示例
图纸满足本课程设计 任务要求
图纸要求
活性碳吸附装置图（详图） 2#图纸（手工制作）
可参考示例 图纸满足本课程设计任务要求
《环境工程原理》课程设计
有机废气 吸附净化系统设计
通过课程设计，主要提高学生以下能力：
熟悉查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分 析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过 程正常、安全运行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条 件和环境保护的有效措施。
2.局部压力损失 局部压力损失的大小一般用动压头的倍数来
表示，其计算公式为
pm
v 2
2
ζ——局部压损系数；
v——断面平均流速，m/s。
5 排气筒的设计 GB 50051-2013 烟囱设计规范
计算说明书 要求 双面打印
具体内容包括但不限于：
1概述 1.1有机废气来源 1.2有机废气治理技术现状及进展 1.3各种净化方法的分析比较
二、排放量 （1）测定方法
Q v0 A0
环境工程原理课程设计 丙酮吸收填料塔要点
故35℃时丙酮在空气中的扩散系数为：
3.1.3
由 可知：
常压下25℃时丙酮在水中的亨利系数为：
相平衡常数为：
溶解度系数为：
3.2
进塔气相摩尔比为：
出塔气相摩尔比为：
进塔惰性气体流量为：
该过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算，即：
对于纯吸收过程，进塔液相组成为：
气体质量通量为
液膜吸收系数由下式[10]计算：
由 ，查附表3得
则
由 ， ，得
则
由
由 ，得
设计取填料层高度为
查附表4，对于环矩鞍填料， ，
取 ，则
计算得填料层高度为 ，故不需分段。
3.
3.
采用Eckert通用关联图计算填料层压降。
横坐标为
查附表5得，
纵坐标为
查附图1得
填料层压降为
3.
泛点率介于50%~80%之间，合理。
表4-1支承板波形尺寸mm
波形
波形尺寸
t
192
注：尺寸b是塔中间支承板宽度，在塔边缘支承板的尺寸b将随塔径不同而异，左右不对称。H为波高，t为波矩。
4.4
本设计选用丝网床层限制板，重量约为 ，限制板的外径选用690mm。
4.5
（1）气体进出口管径计算
工业上，一般气体进料流速为10~20m/s，本设计取流速为15m/s。
由标准GB/T 8163-99，选用 无缝钢管。
塔径的计算：
塔径圆整，取
泛点率校核：
（在允许范围内）
填料规格校核：
液体喷淋密度校核：
取最小润湿速率为
由表2-1可知：
经以上校核可知，填料塔直径选用 合理。
环境工程原理填料塔
环境工程原理填料塔填料塔是用于处理气体和液体的设备，通常用于空气污染控制，污水处理，蒸汽回收等环境保护领域。
填料塔的特点是可以增加接触时间和接触面积，从而增强气体与液体之间的传质和反应，达到净化和处理的效果。
本文将介绍填料塔的原理及其分类。
一、填料塔的原理填料塔的工作原理是将污染物质与清洁剂接触，通过物质的传质和反应来达到净化和处理的效果。
填料塔的结构通常由塔身、填料、进气口、底部出口、泵等组成。
在塔身中，填料起到关键作用。
填料塔中填充各种形状的填料，用以增加接触面积，促进反应和传质。
当气体或液体经过填料时，将会与填料接触，相互之间发生传质和反应。
底部的出口将净化后的气体或液体排出，进入后续处理工艺。
二、填料塔的分类填料塔按功能不同可以分为吸收塔、吸附塔和蓄热塔。
1、吸收塔吸收塔是一种常用的空气污染控制设备，它用于移除气体中的有害物质。
在吸收塔中，填充有清洁剂，当污染气体通过塔时，会与清洁剂接触，进而发生化学反应。
最常用的吸收剂是碱性水溶液，如氨水、钠水玻璃等，通过与污染物质进行反应，吸收其存在的有害物质，从而减少空气污染。
2、吸附塔吸附塔也是一种常用的污染控制设备，它与吸收塔不同的是，吸附剂往往是固体物质，如活性炭、分子筛等。
当污染气体经过这些固体吸附剂时，会发生表面吸附和孔隙吸附，从而使有害物质附着在吸附剂的表面。
吸附剂仅需更换即可使设备持续净化。
3、蓄热塔蓄热塔主要用于能量回收和蓄热，通过吸收流体，将其输送到塔体中，与已经储存好热量的填料接触，使之升温，从而达到蓄热的效果。
蓄热塔通常可以搭配其他设备如换热器、空气预处理器等使用，用于实现能量回收和最大限度地减少排放。
三、填料塔的优缺点1、优点：①填料塔具有处理空间小、效率高、噪音低、普遍适用性强的优点；②填料塔的管理维护相较于过滤器更加方便低廉；③填料塔通过化学反应或物理吸附等方式，可实现各种有害物质的净化。
2、缺点：①填料塔中填充的填料需要经常更换，会带来一定的经济和劳动力成本；②适合处理污染物浓度较高的场合，处理污染物浓度低的情况下效率较低；③液体在填料塔内的分布与液位的影响较大，如果不均匀可能会影响效果。
填料塔计算和设计
填料塔计算和设计填料塔计算和设计Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】填料塔设计2012-11-20一、填料塔结构填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的气液传质设备。
填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。
在填料的上方安装填料压板，以限制填料随上升气流的运动。
液体从塔顶加入，经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。
气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设置）分布后，与液体呈逆流接触连续通过填料层空隙，在填料表面气液两相密切接触进行传质。
填料塔属于连续接触式的气液传质设备，正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。
二、填料的类型及性能评价填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质的相界面，是决定填料塔性能的主要因素。
填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。
散装填料根据结构特点不同，分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料等；规整填料按其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等，目前工业上使用最为广泛的是波纹填料，分为板波纹填料和网波纹填料；填料的几何特性是评价填料性能的基本参数，主要包括比表面积、空隙率、填料因子等。
1.比表面积：单位体积填料层的填料表面积，其值越大，所提供的气液传质面积越大，性能越优；2.空隙率：单位体积填料层的空隙体积；空隙率越大，气体通过的能力大且压降低；3.填料因子：填料的比表面积与空隙率三次方的比值，它表示填料的流体力学性能，其值越小，表面流体阻力越小。
三、填料塔设计基本步骤1.根据给定的设计条件，合理地选择填料；2.根据给定的设计任务，计算塔径、填料层高度等工艺尺寸；3.计算填料层的压降；4.进行填料塔的结构设计，结构设计包括塔体设计及塔内件设计两部分。
四、填料塔设计1.填料的选择填料应根据分离工艺要求进行选择，对填料的品种、规格和材质进行综合考虑。
填料塔的设计完整版
填料塔的设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录前言世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。
工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难，对有害气体的控制更必不可少。
一．设计任务书1.设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法。
培养学生利用所学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力、以及正确使用设计手册和相关资料的能力。
2.设计任务试设计一个填料塔，常压，逆流操作，操作温度为25℃，以清水为吸收剂，吸收脱除混合气体中的NH 3，气体处理量为1500m 3/h ，其中含氨%（体积分数），要求吸收率达到99%，相平衡常数m=。
3.设计内容和要求1）研究分析资料。
2）净化设备的计算，包括计算吸收塔的物料衡算、吸收塔的工艺尺寸计算、填料层压降的计算及校核计算。
3）附属设备的设计等。
4）编写设计计算书。
设计计算书的内容应按要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。
要求内容完整，叙述简明，层次清楚，计算过程详细、准确，书写工整，装订成册。
设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等，格式参照学校要求。
5）设计图纸。
包括填料塔剖面结构图、工艺流程图。
应按比例绘制，标出设备、零部件等编号，并附明细表，即按工程制图要求。
图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。
6）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
二．设计资料1.工艺流程采用填料塔设计，填料塔是塔设备的一种。
塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。
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环境工程原理大作业填料吸收塔课程设计说明书学院名称：环境科学与工程学院专业：环境工程班级：环工0801姓名：黄浩段永鹏魏梦和祥任稳刚指导老师：***2011.1.2环境工程原理课程设计—填料吸收塔课程设计说明书目录(一)设计任务 (1)(二) 设计简要 (2)2.1 填料塔设计的一般原则 (2)2.2 设计题目 (2)2.3 工作原理 (2)(三) 设计方案 (2)3.1 填料塔简介 (2)3.2填料吸收塔的设计方案 (3).设计方案的思考 (3).设计方案的确定 (3).设计方案的特点 (3).工艺流程 (3)（四）填料的类型 (4)4.1概述 (4)4.2填料的性能参数 (4)4.3填料的使用范围 (4)4.4填料的应用 (5)4.5填料的选择 (5)（五）填料吸收塔工艺尺寸的计算 (6)5.1液相物性数据 (6)5.2气相物性数据 (7)5.3气、液相平衡数据 (8)5.4塔径计算 (8)5.5填料层高度计算 (8)（六）填料层压降的计算 (10)（七）填料吸收塔内件的类型与设计 (10)7.1 填料吸收塔内件的类型 (10)7.2 液体分布 (12)（八）设计一览表 (13)（九）对设计过程的评述 (13)（十）主要符号说明 (14)参考文献 (15)附录 (24)（一）设计任务设计一填料吸收塔，吸收矿石焙烧炉气中的SO2。
（二）设计简要（1）填料塔设计的一般原则填料塔设计一般遵循以下原则:②:塔径与填料直径之比一般应大于15：1，至少大于8：1；②：填料层的分段高度为：金属:6.0-7.5m，塑料：3.0-4.5；③：5-10倍塔径的填料高度需要设置液体在分布装置，但不能高于6m；④：填料塔操作气速在70%的液泛速度附近；⑤：由于风载荷和设备基础的原因，填料塔的极限高度约为50米。
（2）设计题目矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔，用20℃清水洗涤除去其中的SO2,试设计一填料塔进行上述操作并画出设计方案工艺流程图。
设计要求：设计方案确定（流体流向、塔高、塔径）；填料选择；流体基础物性的计算（液体物性、气体物性、气液平衡、物料衡算）；填料塔的工艺尺寸计算。
基础数据：入塔炉气流量：2400m3h⁄;SO2的摩尔分率：0.05；SO2的回收率：95%。
注意：①低浓度气体的吸收溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据；②气象为混合气体。
（3）工作原理气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异而进行的。
吸收作为其中一种，它根据混合物各组分在某种溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。
在物理吸附中，溶质和溶剂的结合力较弱，解析比较方便。
填料塔是一种应用很广泛的气液传质设备，它具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，操作时液体与气体经过填料时被填料打散，增大气液接触面积，从而有利于气体与液体之间的传热与传质，使得吸收效率增加。
（三）设计方案（1）填料塔简介填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。
填料塔外壳一般是圆筒形，也可采用方形。
材质有木材、轻金属或强化塑料等。
填料塔的基本组成单元有：①：壳体（外壳可以是由金属（钢、合金或有色金属）、塑料、木材，或是以橡胶、塑料、砖为内层或衬里的复合材料制成。
虽然通入内层的管口、支承和砖的机械安装尺寸并不是决定设备尺寸的主要因素，但仍需要足够重视;）②：填料（一节或多节，分布器和填料是填料塔性能的核心部分。
为了正确选择合适的填料，要了解填料的操作性能，同时还要研究各种形式填料的形状差异对操作性能的影响）；③：填料支承（填料支承可以由留有一定空隙的栅条组成，其作用是防止填料坠落；也可以通过专门的改进设计来引导气体和液体的流动。
塔的操作性能的好坏无疑会受填料支承的影响）;④：液体分布器（液体分布的好坏是影响填料塔操作效率的重要因素。
液体分布不良会降低填料的有效湿润面积，并促使液体形成沟流）；⑤：中间支承和再分布器（液体通过填料或沿塔壁流下一定的高度需要重新进行分布）；⑥：气液进出口。
塔的结构和装配的各种机械形式会影响到它的设计并反映到塔的操作性能上，应该力求在最低压降的条件下，采用各种办法提高流体之间的接触效率，并设法减少雾沫夹带或壁效应带来的效率损失。
与此同时，塔的设计必须符合由生产过程和塔的结构形式所决定的经济性原则。
（2）填料吸收塔的设计方案（3）设计方案的思考用水吸收炉气中的SO2是属于低浓度吸收。
因为SO2在水中的溶解度为1∶40(V/V)，并且用水吸收SO2属于物理吸收过程，所以在常温常压下操作即可达到较满意的效果。
为了确保SO2的回收率。
宜采用气-液逆流的吸收过程，使水和混合气充分接触，以达到回收的要求。
（4）设计方案的确定装置流程的确定：吸收装置的流程的有多种多样，如逆流操作、并流操作、吸收剂部分再循环操作、多塔串联操作、串联-并联混合操作等。
流向对吸收的推动力有一定的影响；整个操作过程为等温等压过程，依据题意可知吸收剂的用量比较大。
结合以上分析及各种流程的优缺点，本设计选择逆流操作。
操作方式：气相由塔底进入从塔顶排出，液相由塔顶进入从塔底排出。
（5）设计方案的特点传质平均推动力大，质速率快，分离效率好，吸收剂利用率高。
（6）工艺流程混合气在常温常压下进入吸收塔底后，进过气体分布装置，与塔顶下来的由泵提升的吸收剂逆流接触，将SO2吸收。
工艺流程图（四）填料类型的选择4.1概述：填料是填料塔内气-液两相接触的核心元件。
填料类型和填料层的高度直接影响传质效果，其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要因素。
填料的种类很多，根据填装方式的不同，可分为散装填料盒规整填料两大类。
规整填料是将金属丝网或多孔板压制成波纹状并叠成圆筒形整块放入塔内。
这种填料不但空隙率大，压降低，而且液体按预分布器设定的途径流下，只要液体的初始分布均匀，全塔填料层内的液体分布良好，克服大塔的放大效应，传质性能高。
但其造价较高，易被杂物堵塞并且清洗困难。
散装填料常见的有：拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、弧鞍形填料、矩鞍形填料、环矩鞍填料等等。
各种填料示意图4.2填料的性能参数⁄填料应具有尽可能多的表面积以提高液体铺张，①：比表面积a 单位m2m3形成较多的气液接触界面。
对同种填料，小尺寸填料具有较大的比表面积，但填料过小不但造价高而且气体流动的阻力大。
②：孔隙率ε流体通过颗粒层的阻力与孔隙率ε密切相关。
为了减少气体的流动阻力，提高填料塔的允许气速（处理能力），填料层应有尽可能大的孔隙率ε。
③：填料因子∅F其单位1/m 填料因子是比表面积与空隙率三次方之比。
它表示填料的流体力学性能，∅F值越小，表明流动阻力越小。
填料性能通常根据效率、通量及压三要素衡量。
4.3填料的材质一般的使用范围上釉或不上釉的瓷质或耐酸陶质除氢氟酸以外的中性、酸性介质和溶剂，不宜超过21.1℃除要求低吸附表面的特殊情况外，一般用不上上釉的。
强碱性介质时使用特种陶瓷。
瓷质环比陶质环强度大，同时叫耐酸。
碳质热强碱，除硝酸外所有的酸类，不适用于氧化介质可承受温度的波动，质量轻。
塑料由树脂的性质决定，用于碱、盐、水溶液和各种酸类质量较轻。
钢或其他小标号金属钢可用于热强碱，其他用途需根据金属性质而定可能比陶瓷重，价格也较贵。
4.4填料应用特性拉西环填料填料中最普通的类型，通常比较便宜，但有时效率较低。
可用各种材料制造以适应使用要求，常用湿法乱堆或干法乱堆方式装入塔内。
较大的填料有时用手工整砌。
壁厚和某些尺寸在制造厂之间有所不同；有效面积随壁厚而改变，对塔壁形成很大的侧压力。
常有较多的内部沟流并导致较多的液体流向塔壁。
弧鞍形填料在大部分应用中比拉西环效率要高，但价格较贵。
填料可叠在一起，在床层中造成“紧密”点，促进了沟流的形成，但不如拉西环那样多，产生的侧压力比拉西环的低，由较低的传质单元高度和单元压力降，液泛点比拉西环高。
在填料床中比拉西环易破碎。
鲍尔环填料压力降比拉西环低一半还多，传质单元高度也较低（在某些物系中比弧鞍填料还要低），而液泛点较高。
液体分布情况好，容量大。
对塔壁有相当大的侧压力。
可用金属、陶瓷或塑料制造。
矩鞍形填料效率最高的填料之一，但价格较贵。
叠在一起阻塞床层截面的可能性非常小床层较均匀。
液泛点比拉西环或弧鞍形填料得高，而压力降则较低；对于大多数常见的物系来说，有较低的传质单元高度值。
在填料床中比拉西环易破碎。
Teller花环填料可用塑料制造，与拉西环和弧鞍形填料相比有较低的压降和传质单元高度，液泛点较高。
单位质量较小，侧压力也不大。
Flexipac填料高效，通常压降低，适用于清洁操作的蒸馏系统，塔板高度较低等。
Lessing填料没有很多的操作数据可供参考，但一般来说比拉西环要好些，压降稍高些。
侧压力也较高。
4.5填料的选择填料规格：是指填料的公称尺寸或比表面积。
工艺塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。
同种填料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减少，填料费用也增加很多。
而尺寸大的填料应用于小直径塔中，又会产生液体分布不良及严重的壁流，使塔的分离效率降低。
因此，对塔径与填料尺寸的比值要有一规定，一般塔径与填料公称直径的比值D/d应大于8。
结合填料塔设计的一般要求，综合分析各种填料的规格、材质以及本次设计的具体情况，本设计选用DN38聚丙烯阶梯环填料。
附录七塔径与填料公称直径的比值D/d的推荐值填料种类 D/d的推荐值填料种类 D/d的推荐值：拉西环≥20-30 阶梯环＞8鞍形环≥15 环矩鞍＞8鲍尔环≥10-15结合后面塔径的计算，本设计选DN38聚丙烯阶梯环填料（五）填料吸收塔工艺尺寸的计算（1）液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
查附录二（水的重要物理性质）得，20℃时水的有关物性数据如下：密度为3/2.998m kg L =ρ 黏度为)/(6.3001.0h m kg s Pa L ⋅=⋅=μ表面张力为2/940896/6.72h kg cm dyn L ==σ查 得20S 在水中的扩散系数为h m s cm D L/1029.5/1047.12625--⨯=⨯= （2）气相物性数据。
混合气体的平均摩尔质量75.302995.006.6405.0=⨯+⨯==∑i i Vm M y M 混合气体的平均密度)/(257.1298314.875.303.1013m kg RT PM vm vm =⨯⨯==ρ 混合气体的黏度可近似取为空气的黏度，查附录一（空气的重要物理性质）得20℃空气的黏度：)/(065.01081.15h m kg s Pa v ⋅=⋅⨯=-μ查 得20S 在空气中的扩散系数h m s cm D L/039.0/108.022== （3）气、液相平衡数据查附录八（若干气体水溶液的亨利系数）得常压下20℃时 在水中的亨利系数为kPa E 31055.3⨯=相平衡常数04.353.1011055.33=⨯==P E m 溶解系数)]/([0156.002.181055.32.99833m kPa kmol EM H s L⋅=⨯⨯==ρ 物料衡算进塔气相摩尔比为：0526.005.0105.01111=-=-=y y Y 出塔气相摩尔比为：()())(00263.095.010526.0112为吸收率A A Y Y φφ=-⨯=-= 进塔惰性气体流量为：()h kmol y t q q o v nG /25.93)05.01(252732734.22240012732734.221=-⨯+⨯=-⨯+⨯=上式中v q 为入塔炉气流量；o t 为25℃；1y 为20S 的摩尔分率0.05。