填料塔是塔設(shè)備的一種。塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面。例如應(yīng)用于氣體吸收時(shí)，液體由塔的上部通過分布器進(jìn)入，沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。結(jié)構(gòu)較簡單，檢修較方便。廣泛應(yīng)用于氣體吸收、蒸餾、萃取等操作。為了強(qiáng)化生產(chǎn)，提高氣流速度，使在乳化狀態(tài)下操作時(shí)，稱乳化填料塔或乳化塔（emulsifyingtower）。
目錄
填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。
填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。
填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動(dòng)。
液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。
氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。
填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。
當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。
壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。
因此，當(dāng)填料層較高時(shí)，需要進(jìn)行分段，中間設(shè)置再分布裝置。
液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。
填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。
填料塔也有一些不足之處，如填料造價(jià)高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。
塔內(nèi)件和填料及塔體共同構(gòu)成了一個(gè)完整的填料塔，塔內(nèi)件是填料塔的組成部分。
塔內(nèi)件的作用是為了使氣液在塔內(nèi)有更好地接觸，以便于發(fā)揮填料塔的大生產(chǎn)能力和大效率，所以說塔內(nèi)件設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)填料塔的操作運(yùn)行和填料性能的發(fā)揮。
此外，填料塔的“放大效應(yīng)”除了填料本身固有的因素之外，塔內(nèi)件對它的影響也很大。
塔內(nèi)件主要包括以下幾個(gè)部分：
一、液體分布裝置
二、填料壓緊裝置
三、填料支撐裝置
四、液體收集再分布及進(jìn)出料裝置
五、氣體進(jìn)料及分布裝置
六、除沫裝置
填料塔70年代以前，在大型塔器中，板式塔占有優(yōu)勢，出現(xiàn)過許多新型塔板。
70年代初能源危機(jī)的出現(xiàn)，突出了節(jié)能問題。
隨著石油化工的發(fā)展，填料塔日益受到人們的重視，此后的20多年間，填料塔技術(shù)有了長足的進(jìn)步，涌現(xiàn)出不少填料與新型塔內(nèi)件，特別是新型規(guī)整填料的不斷開發(fā)與應(yīng)用，沖擊了蒸餾設(shè)備以板式塔為主的局面，且大有取代板式塔的趨勢。
大直徑規(guī)整填料塔已達(dá)14～20m，結(jié)束了填料塔只適用于小直徑塔的歷史。
這標(biāo)志著填料塔的塔填料、塔內(nèi)件及填料塔本身的綜合設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新階段。
縱觀填料塔的發(fā)展，可以看出，直至80年代末，新型填料的研究始終十分活躍，尤其是新型規(guī)整填料不斷涌現(xiàn)，所以當(dāng)時(shí)有人說是規(guī)整填料的世界。
但就其整體來說，塔填料結(jié)構(gòu)的研究又始終是沿著兩個(gè)方面進(jìn)行的，即同步開發(fā)散堆填料與規(guī)整填料。
另一個(gè)研究方向是進(jìn)行填料材質(zhì)的更換，以適應(yīng)不同工藝要求，提高塔內(nèi)氣液兩相間的傳質(zhì)效果，以及對填料表面進(jìn)行適當(dāng)處理（包括在板片上碾壓細(xì)紋或麻點(diǎn)，在板片上粘接石英砂，表面化學(xué)改性等），以改變液相在填料表面的潤濕性。
填料塔從ACHEMA‘94和ACHEMA’97兩屆展覽會(huì)展出情況來看，進(jìn)入90年代后，填料的發(fā)展較慢，仿佛進(jìn)入一個(gè)相對穩(wěn)定期，或者說是處于鞏固階段。
如1994年展出的具代表性的產(chǎn)品仍是Sulzer公司1991年展出的Optiflow規(guī)整填料，而1997年也只展出了一種新型填料的幾何形狀，即Raschig公司的Supekpak300型板式規(guī)整填料，其余都是一些老填料的新改進(jìn)（如Rombopak改進(jìn)型填料）。
填料領(lǐng)域多的發(fā)展還是在氣液分布器方面。
國外大公司對液體分布裝置的研究較成熟，但對氣體分布器的研究是幾年前才起步的。與此相反的是，近五六年來，塔器中板式塔技術(shù)卻又有了明顯的進(jìn)步。
盡管如此，新型填料的開發(fā)與應(yīng)用仍將會(huì)有發(fā)展，其重點(diǎn)亦仍是規(guī)整填料。
預(yù)計(jì)今后填料塔的發(fā)展仍應(yīng)歸結(jié)到以下三個(gè)方面：
①新型填料及塔內(nèi)件的開發(fā)。
②填料塔的性能研究。
③填料塔的工業(yè)應(yīng)用。
80年代后期和90年代初期，國外還是推出了一些新型填料，數(shù)量上雖不是很多，但也還有特色。
Envicon公司的新型Mc-Pac環(huán)金屬填料，有30mm×15mm和65mm×30mm這2種尺寸。據(jù)制造商介紹，與50mm鮑爾環(huán)相比，其較大型號(hào)的效率提高40%，壓降減小60%。Raschig公司的Raschig-Super-Ring塑料環(huán)，按照該公司的介紹，與50mm塑料鮑爾環(huán)相比，它的壓力損失減少了70%，負(fù)荷能力提高了50%。Lantc公司的Q-pacMetalHybridPacking（混合填料），具有規(guī)整填料的效率和能力，又有散堆填料的經(jīng)濟(jì)性和通用性，能降低HETP（理論塔板等效高度）30%以上，壓力損失減少40%。Lantc公司的IMPAC工藝塔填料，其傳質(zhì)效率比Intalox高出30%以上，其優(yōu)良的綜合性能在現(xiàn)代散堆填料領(lǐng)域內(nèi)*，對于精密分離、熱敏物系和節(jié)能改造十分有利。Lantc公司的IMPAC冷卻塔填料，具有良好的水滴分散性能和自分布性能，每m3有多達(dá)5萬個(gè)的水滴。與現(xiàn)有填料相比，效率可提高40%以上，具有長達(dá)10年的使用壽命，有效地降低了操作成本。Lantc公司的LANPAC環(huán)保塔填料，與其他尺寸相同的填料相比，它可更有效地降低壓降，提高傳質(zhì)效率，且現(xiàn)場作業(yè)證明不堵塞。Koch公司的K4GTM填料，自稱是從拉西環(huán)算起，鮑爾環(huán)是第二代，從前的其他各種散堆填料是第三代，它是第四代個(gè)散堆填料，具有更低的壓降和非常高的分離能力，經(jīng)美國得克薩斯州大學(xué)能量研究中心試驗(yàn)證明，其能力可比鮑爾環(huán)提高15%，該公司稱其是目前*的散堆填料之一。此外，還有日本的M-pak環(huán)和Koch公司的K-pak環(huán)。
Sulzer公司的Katapak化學(xué)反應(yīng)器用填料，是以雙層絲網(wǎng)制成的波紋填料，在絲網(wǎng)的夾層內(nèi)裝有催化劑[5]。Sulzer公司的Optiflow規(guī)整填料，具有*的結(jié)構(gòu)，由薄板片沖壓折疊和組裝而成，它改變了液相在Mellapak板渡填料表面上穩(wěn)定流過較長距離的傳統(tǒng)模式，通過曲折而不斷改變方向的板片，促進(jìn)液相的分散-聚合-再分散循環(huán)，保證與氣相的良好接觸，并使傳質(zhì)表面不斷更新。它綜合了規(guī)整填料和散堆填料的優(yōu)點(diǎn)，既具有很高的效率，又具有極大的通量。據(jù)稱，與常規(guī)塔板和填料相比，在相同的分離效率條件下，處理能力可提高20%～25%，而在相同的處理能力情況下，傳質(zhì)效率可提高50%。Raschig公司的Supekpak300型板式規(guī)整填料的比表面積為300m2/m3。根據(jù)制造商提供的數(shù)據(jù)，與迄今在比表面上可相比擬的填料相比，它的負(fù)荷能力提高26%，壓力損耗降低33%。日本三菱商事（株）的Mc-pak規(guī)整填料，分為絲網(wǎng)和板材2類，絲網(wǎng)500目，比表面積為1000m2/m3。板材類有250S、350S、500S和500SL共4種，比表面積分別為250m2/m3、350m2/m3、500m2/m3，其中500SL為高液負(fù)荷和低壓降型?？偟奶攸c(diǎn)是壓力損耗小，操作范圍寬，HETP小，操作彈性大。Schott公司的Durapack玻璃纖維規(guī)整填料，是該公司的產(chǎn)品，為高抗腐產(chǎn)品，具有高通量、低壓降及良好的分離性能。比表面積為280m2/m3和400m2/m3?？障堵史謩e為80%和72%，網(wǎng)紋表面分為粗糙表面和光滑表面，裝入DN100～DN1000mm的塔內(nèi)。此外，瑞土Kühni公司還將Rombopak系列擴(kuò)展到12M型。它的比表面積為450m2/m3。制造商在一個(gè)內(nèi)徑為DN50mm的實(shí)驗(yàn)塔內(nèi)用氯苯/乙苯試驗(yàn)體系在6600Pa壓力下測得：當(dāng)F因子為0.5Pa時(shí)，為10塊理論塔板；當(dāng)F因子為2Pa時(shí)，為7塊理論塔板。Montz公司提供了他們的鉭質(zhì)Montz-PakA300型填料，它的板厚為0.05mm。Nutter公司生產(chǎn)的BSH規(guī)整鎮(zhèn)料是介于網(wǎng)、板填料之間的新型填料，它*的可膨脹金屬織物結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)了金屬絲網(wǎng)和片狀金屬規(guī)整填料間的差距。BSH織物結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管作用，使填料在任何操作工況下都具有高的傳質(zhì)效率。填料的開口處可保證填料有效表面不斷更新和填料兩邊液體的交換，達(dá)到佳的氣液接觸和分離效果，其比表面積高達(dá)500m2/m3，可滿足任何分離工藝需要。它典型應(yīng)用在煉油廠的粗餾塔、反應(yīng)蒸餾、空氣分離和制藥化學(xué)塔。BSH填料配用Nutter公司液體分布器等全部塔內(nèi)件，理論塔板數(shù)高、HETP低、壓降小。
近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，該填料利用毛細(xì)管來影響長程相互作用力，可使原需要共沸精餾等的物料在一個(gè)塔內(nèi)完成且再也無需共沸劑等中間物料，大大提高精餾效率，有效降低塔高。
自從1914年出現(xiàn)拉西環(huán)填料以后，填料塔的發(fā)展進(jìn)入了科學(xué)的軌道。
1914年瓷質(zhì)拉西環(huán)的問世，標(biāo)志著填料塔進(jìn)入了科學(xué)發(fā)展的年代。
1914年代有規(guī)填料拉西環(huán)（Raschingring）的出現(xiàn)，使填料
塔的發(fā)展進(jìn)入了科學(xué)軌道。
1914年Rachig環(huán)問世，標(biāo)志著代亂堆填料的誕生,但實(shí)際生產(chǎn)效果仍沒有很大的提高，人們開始意識(shí)到汽液分布性能對填料塔操作的重要性。
1937年斯特曼填料的出現(xiàn)，使填料和填料塔又進(jìn)入了現(xiàn)代發(fā)展時(shí)期。
1950年后，填料塔進(jìn)入了緩慢發(fā)展時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，人們注意了對塔內(nèi)件的研究，力圖解決填料塔的放大問題，但由于各種板式塔的出現(xiàn)及其成功應(yīng)用，使填料塔倍受冷落。
1951年Danckwerts〔側(cè)針對滲透理論假定旋渦在界面上停留一個(gè)固定的時(shí)間的不合理性，特別對攪拌槽、亂堆填料塔、鼓泡塔、噴霧塔，其中的氣泡和液滴有較寬的尺度分布，對滲透理論進(jìn)行改進(jìn)，提出了表面更新理論。
1964年國際蒸餾會(huì)議認(rèn)為是填料塔放大以后液體分布不均所致。
1966年用于分離水和重水的個(gè)蘇爾壽填料塔在法國投產(chǎn)。
自1966年世界上建立起莽一批網(wǎng)波填料塔以來，十多年的實(shí)踐證明，風(fēng)波填料具有效率高、負(fù)荷大、壓降低、滯液星小、幾乎無放大效應(yīng)以及易于機(jī)械化加工等優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。
1969年，Viviantl將一個(gè)填料塔固定在大離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)臂上，測定了離心加速度對傳質(zhì)效率的影響。
1970年，我國建成座金屬絲網(wǎng)波紋填料塔，20多年來估計(jì)有數(shù)百座金
屬絲網(wǎng)波紋填料塔投人生產(chǎn)。
1971年SPAAY等采用不同材質(zhì)、不同尺寸的拉西環(huán)較為詳盡地研究了脈沖填料塔的兩相流動(dòng)、軸向混合和傳質(zhì)特性，給出了特性速度、液滴直徑的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。
1972年蘇爾壽公司已建造了12個(gè)CY型填料塔，并且已成功地運(yùn)轉(zhuǎn)著。
1972年以來，以歐美為中心的世界硫酸制造所用的填料塔逐漸改換成陶瓷階梯環(huán)，包括新建在內(nèi)其總數(shù)可達(dá)100座。
故于1973年5月提出在石灰石填料塔內(nèi)用水冼滌尾氣的方案。
湍球塔不僅可用于乙炔冷卻、清凈和中和，而且也可用于水洗塔，這在國聚氯乙烯生產(chǎn)上也是*，對防腐力量薄弱的地區(qū)也有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
1977年Simonsl介紹了脈沖填料塔在己內(nèi)酚胺生產(chǎn)中的應(yīng)用，并提出脈沖填料塔的傳質(zhì)效率與塔徑和塔中是否存在反應(yīng)無關(guān)，因而具有易于放大的優(yōu)點(diǎn)。
1980年5月開始進(jìn)行了階梯環(huán)填料塔的試驗(yàn)，獲得成功。
1980年，Merchu曾將填料塔作為氧合器，對幾種較小尺寸的填料進(jìn)行了傳質(zhì)性能的測定，并進(jìn)行了血液氧合過程的嘗。
1982年4月在直徑5.3米的油洗塔及直徑5.1米的水洗塔中，將上段的浮閥塔板改為充填英塔洛克斯金屬填料的填料塔。
在推廣新技術(shù)過程中，天津大學(xué)填料塔新技術(shù)公司也得到了迅速發(fā)展，從1985年資金為零，發(fā)展到擁有3000多萬元資產(chǎn)的中型企業(yè)，成立研究推廣中心后的1990年-1995年共創(chuàng)利稅3500萬元。
1986年底大檢修時(shí)，對部分設(shè)備進(jìn)行了改造，用填料塔取代了浮閥塔。
1987年元旦試車成功后，投產(chǎn)運(yùn)行一年證明填料塔確有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問題?！肮佟a(chǎn)、學(xué)”結(jié)合促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化天津大學(xué)“新型填料塔及填料研究推廣中心”天津大學(xué)填料塔新技術(shù)公司天津大學(xué)研究開發(fā)的“具有新型塔內(nèi)件的填料塔”技術(shù)，1987年獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，1989年列為國家科委批全國重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。
1988年將酚精制抽提塔改成新型填料后取得的經(jīng)驗(yàn)，也將轉(zhuǎn)盤塔改成了階梯環(huán)填料塔。
1989年對蘋取塔進(jìn)行技術(shù)改造，由原內(nèi)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤塔改為短距階梯環(huán)填料塔。后經(jīng)論證，1989年大修期間將板式塔改造為填料塔。
1990年經(jīng)中國國家科委和國家教委批準(zhǔn)，在天津大學(xué)成立了行業(yè)性研究推廣中心“新型填料塔和填料研究推廣中心”
1990年的年產(chǎn)8萬噸合成氨節(jié)能技術(shù)改造時(shí)，將脫碳的兩塔改為填料塔，改后脫碳的生產(chǎn)狀況大大改善。
1990年國家科委將國家填料塔及內(nèi)件技術(shù)研究推廣中心設(shè)在天津大學(xué)填料新技術(shù)公司，并被列為國家“八五”九五”科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目依托單位。
1990年，國家科委將化工填料塔及內(nèi)件技術(shù)推廣中心設(shè)在了天津大學(xué)填料新技術(shù)公司。
1991年初，填料塔都由于此種原因而發(fā)生“液泛”
1991年采用填料塔技術(shù)改造以后，排放水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而且回收了甲醇，保護(hù)了環(huán)境，降低了甲醇的消耗。
天津大學(xué)填料塔新技術(shù)公司1991年引進(jìn)了蘇爾壽公司的MELLAPAK自動(dòng)生產(chǎn)線，并自已開發(fā)了碳鋼滲鋁板波紋填料；清華大學(xué)和上?；ぱ芯吭悍謩e開發(fā)了壓延板網(wǎng)波紋填料；中石化洛陽工程公司開發(fā)了LH型規(guī)整填料。
早在1991年，天津大學(xué)依靠化學(xué)工程學(xué)科在填料技術(shù)方面的優(yōu)勢，建立了天津大學(xué)填料塔新技術(shù)有限公司，在全國改造各類塔器近萬個(gè)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1993年三季度末主體設(shè)備由制造廠運(yùn)抵本廠，同時(shí)聯(lián)苯爐，波型截止閥、減速器傳動(dòng)裝置、變頻器、電器控制箱，鑄帶槽、工藝管道、計(jì)量泵、填料塔等輔助裝置也相繼到廠。但隨著植物油精煉工藝的發(fā)展和進(jìn)步，F(xiàn)H公司自1993年起在植物油脫臭工藝上采用了新研制的結(jié)構(gòu)填料塔。
1994年后我們又將原填料塔進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)總結(jié)了原老系統(tǒng)設(shè)備浮閥，篩板復(fù)合塔板的改造和運(yùn)行情況，并進(jìn)行了改進(jìn)，增設(shè)了一旋流除霧板。
1996年，經(jīng)過考察研究，決定采用石家莊正元塔器開發(fā)公司的技術(shù)，利用大修機(jī)會(huì)，將變換工段飽和熱水塔由原來的填料塔改造為新型垂直板塔。
1996年初，雖用一臺(tái)金屬孔板我們在粗苯裝置的操作上采取了以下措施，取得了波紋填料塔代替了4臺(tái)木格塔,但由于蒸汽壓力低，較好的效果。
1997年9月，天津大學(xué)校辦企業(yè)天財(cái)資訊系統(tǒng)工程公司、天津大學(xué)填料塔新技術(shù)公司、天津華通*公司整體改制，再由天津大學(xué)、中國船舶工業(yè)總公司707研究所、天津大學(xué)事業(yè)發(fā)展總公司、天津經(jīng)濟(jì)建設(shè)投資集團(tuán)、海南瓊海農(nóng)貿(mào)產(chǎn)品交易批發(fā)中心等7家機(jī)構(gòu)共同籌組發(fā)起天大天財(cái)公司。
1997年，該公司對此作了改進(jìn)：尾氣經(jīng)冷卻后，經(jīng)兩級(jí)緩沖和兩級(jí)填料塔過濾后進(jìn)合成爐。
1997年天津大學(xué)作為主發(fā)起人，將天津大學(xué)填料塔新技術(shù)公司等公司的經(jīng)營性凈資產(chǎn)6500萬元作為出資發(fā)起設(shè)立了天大天財(cái)，其中填料塔新技術(shù)公司凈資產(chǎn)2780萬元，占總投入的42.7%
1997年隨天大天財(cái)在深交所上市改制成為天津天大天財(cái)股份有限公司填料塔新技術(shù)分公司，2000年6月改制為天津天大天久科技股份有限公司。
1998年7月對填料塔進(jìn)行改造，取得了明顯的效果。
1998年7月，將脫甲烷塔改為填料塔。
1998年8月，由天大天財(cái)公司填料塔新技術(shù)分公司和天大化工所、茂名石化公司設(shè)計(jì)院共同設(shè)計(jì)的我國大的500萬噸/年原油常減壓裝置，在廣東茂名一次開車成功，使茂名石化公司的煉油能力達(dá)到每年1350萬噸，成為我國個(gè)千萬噸級(jí)的煉油基地。
1999年，填料塔中的三相精餾過程在特定的條件下不會(huì)顯著降低傳質(zhì)效率。
1999年，后洗苯塔阻力逐漸上升特別是花環(huán)填料塔阻力高達(dá)到3000Pa使煤氣鼓風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大鼓風(fēng)機(jī)后煤氣壓升多次超出額定值須頻繁停塔清掃等強(qiáng)化操作。
2000年，生產(chǎn)乙苯的填料塔開車成本偏高，分離效率低，原因在于塔體內(nèi)盤式分離器通透率低，每小時(shí)處理量只有4.25噸，沒有達(dá)到6噸的處理標(biāo)準(zhǔn)，其原因是塔壁流沒能得到利用。
2000年，南京煉油廠采用填料塔技術(shù)對偏*苯精餾塔進(jìn)行了技術(shù)改造，擴(kuò)大了裝置的生產(chǎn)能力，裝置處理量得到大幅度的提高。
2000年檢修時(shí)，對凈化系統(tǒng)的循環(huán)酸增加一級(jí)沉淀，溢流進(jìn)人另一循環(huán)槽，通過泵打人板式冷卻器再進(jìn)入填料塔。
遂于2000年4月對解吸塔進(jìn)行了全面改造，將原浮閥塔改為填料塔。
2001年發(fā)現(xiàn)草甘膦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氯甲烷，提出了正確的反應(yīng)機(jī)理，開發(fā)了DCS自動(dòng)補(bǔ)氣平衡系統(tǒng)和以新型波紋填料塔為核心的多級(jí)水洗、堿洗、吸附、干燥技術(shù)，凈化回收率達(dá)95%以上，成功地解決了回收氯甲烷產(chǎn)氣點(diǎn)多、產(chǎn)氣不穩(wěn)定以及含有大量雜質(zhì)等問題。
2001年杭氧、開空、川空和中國空分設(shè)備公司等主要企業(yè)以填料塔、全精餾制氬、內(nèi)壓縮流程為代表的新一代大型空分設(shè)備占據(jù)了國內(nèi)2萬m~3/h以下空分設(shè)備市場。
聚炳烯槽填料塔隨著新型塔填料的相繼開發(fā)和應(yīng)用，填料塔的優(yōu)點(diǎn)更顯突出，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。在煉油、石油化工、精細(xì)化工、化肥、制藥和原子能工業(yè)部門，以及環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用已趨于成熟。填料塔尤其適用于真空蒸餾、常壓及中壓下的蒸餾，當(dāng)然還有大氣量的兩相接觸過程（如氣體的吸收、冷卻等），但在高壓精餾塔中應(yīng)用時(shí)要特別謹(jǐn)慎。人們正在對高壓精餾填料塔進(jìn)行研究，企圖從填料塔的結(jié)構(gòu)和操作方法上予以解決，例如有人提出填料層分段乳化操作或采用超重力場分離等。在突破高壓精餾塔應(yīng)用填料的局限性方面已取得了一些進(jìn)展，其關(guān)鍵是*弄清高壓（高液相負(fù)荷）對塔的處理能力和效率的影響，可利用淺床層和高性能塔構(gòu)件（如氣體分布器、液體分布器及再分布器）。也有人建議開發(fā)適用于高壓蒸餾的組合式填料。
填料塔應(yīng)用的另一個(gè)新領(lǐng)域是空氣分離裝置。30年代以前的空分設(shè)備，主要是滿足焊接、切割用氧及化工用氮。由于現(xiàn)代鋼鐵、氮肥、化工及火箭等技術(shù)的發(fā)展，氧、氮及稀有氣體的用量迅速增加。國外一些大公司，如德國的Linde公司，美國的APCI公司（空氣制品與化學(xué)品公司）、英國的BOC公司（氧氣公司）和法國的空氣液化公司等，均已開始把填料塔應(yīng)用于空分方面的研究，瑞士Sulzer公司作為填料生產(chǎn)廠商與上述公司積極合作，已取得可喜成績。
空分裝置中規(guī)整填料的另一個(gè)用途是在粗氬塔中使用。過去的粗氬塔為篩板塔，無法得到氧含量小于2×10-6的純氬。改用填料塔，便可取消過去生產(chǎn)純氬產(chǎn)品時(shí)使用的下游工藝。
人們發(fā)現(xiàn)，為了滿足塔器技術(shù)改造和高壓蒸餾的需要，應(yīng)根據(jù)塔內(nèi)各段的不同分離要求和兩相負(fù)荷沿塔高的分布，選用不同類型的合適的填料，并優(yōu)選其結(jié)構(gòu)參數(shù)，組成復(fù)合填料塔，再匹配以塔內(nèi)件（氣/液分布器、填料支承和液體再分布器等），以強(qiáng)化氣液兩相間的傳質(zhì)過程，提高塔的處理能力和分離效率。同時(shí)，人們也著眼開發(fā)適用于高壓蒸餾用的組合式填料，即分布填料、傳質(zhì)填料和隔離填料的組合，從而用盡可能少的塔內(nèi)件，在提率與通量的基礎(chǔ)上，降低塔的造價(jià)。
在一些環(huán)境工程工藝中，懸浮于氣相和液相中的固體顆粒有時(shí)會(huì)堵塞填料床，解決的辦法是采用流態(tài)化填料床。盡管流態(tài)化能實(shí)現(xiàn)更高的氣流速率和傳質(zhì)速率，但因?yàn)槿鄙僭O(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)式，且底部的格柵有時(shí)會(huì)伴隨產(chǎn)生高壓力降，故要使填料床均勻流化有不少困難，因而過去人們在將其應(yīng)用于工業(yè)規(guī)模的填料塔方面，一直徘徊不前。
國外推出一種EUROMATIC填料，為塑料橢球形空心薄壁填料，尺寸為30mm、50mm、110mm，它的開發(fā)促使人們對流態(tài)化填料床的研究更加深入。由于這種填料的性能特點(diǎn)，預(yù)計(jì)其在工業(yè)中的應(yīng)用前景光明。
流態(tài)化床層的設(shè)計(jì)，是將空心橢球填料擱置在支撐格柵上，上方安置壓環(huán)、液體分布器和除沫器。液相由除沫器下方送入，由塔底排出，而氣相由支撐擱柵下方進(jìn)入，由塔頂排出。流化狀態(tài)在壓環(huán)與支撐擱柵之間進(jìn)行。作用于氣體、液體和填料間的剪切力使流經(jīng)空隙的氣流產(chǎn)生壓降，當(dāng)壓降與單位橫截面積上的填料和液體的質(zhì)量平衡時(shí)，填料床就開始膨脹，這就是初始流態(tài)化。當(dāng)氣流速率高于平衡態(tài)速率時(shí)，填料床松散且填料元件自由流動(dòng)，可使傳質(zhì)的界面面積隨之更新。
實(shí)踐證明，由于填料床隨著氣體流速的增加繼續(xù)膨脹，因此避免了高的局部流速，并且壓降幾乎保持恒定。而當(dāng)氣相負(fù)荷高于初始流態(tài)化的氣相負(fù)荷時(shí)，床層由于在較高氣相負(fù)荷時(shí)填料元件的運(yùn)動(dòng)，在氣流速率增加的條件下，傳質(zhì)效率幾乎保持恒定。
為解決廢氣中有機(jī)胺類物質(zhì)的惡臭污染問題，采用自制生物填料塔處理*胺廢氣，考察了生物填料塔運(yùn)行的主要影響因素及對*胺廢氣的凈化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在進(jìn)氣中*胺質(zhì)量濃度為80.00mg/m3、氣體流量為0.3m3/h（停留時(shí)間不小于30s）、循環(huán)液噴淋密度為0.5m3/（m2?h）的條件下，*胺去除率達(dá)99.9%，凈化后氣體能達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；生物填料塔對*胺的總?cè)コc容積負(fù)荷呈直線關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9949，表明*胺廢氣的生物凈化*。
摘要
塔設(shè)備有許多種類型，塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油生產(chǎn)中重要的設(shè)備之一。它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的?？稍谒O(shè)備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增
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