【正文】 填料總比表面積，m2/ m3； ε——填料層空隙率，m3/m3；
ρv , ρL——氣相、液相密度，k/m3；
μL——液體粘度，mPa?s；A，K——關(guān)聯(lián)常數(shù)。選用時應(yīng)從分類要求、通量要求、場地要求、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足工藝要求，又具有經(jīng)濟(jì)合理性。
金屬填料可制成薄壁結(jié)構(gòu)（~），與同種類型、同種規(guī)格的陶瓷、塑料填料相比，它的通量大、氣體阻力小，且具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強度下使用，工業(yè)應(yīng)用主要以金屬填料為主。
(2) 鮑爾環(huán)填料 鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得。工業(yè)上應(yīng)用的規(guī)整填料絕大部分為波紋填料。 填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通?？紤]一下幾個方面:
(1) 傳質(zhì)效率 傳質(zhì)效率即分離效率，它有兩種表的方法：一是以理論級進(jìn)行計算的表示方法，以每個理論級當(dāng)量的填料層高度表示，即HETP值；另一方面是以傳質(zhì)速率進(jìn)行計算的表示方法，以每個傳質(zhì)單元相當(dāng)高度表示，即HTU值。 幾種常見的吸收過程如下圖所示：(a) 并流 (b)逆流圖21 吸收流程 用水吸收NH3屬高溶解度的吸收過程，為提高傳質(zhì)效率和分離效率，所以，本設(shè)計 選用逆流吸收流程。本次課程設(shè)計最主要的目的是使我們對化工原理有一定的感性和理性認(rèn)識；對水吸收氨等方面的相關(guān)知識做進(jìn)一步的理解；培養(yǎng)和鍛煉我們的思維實踐能力，使我們的理論知識與實踐充分地結(jié)合，能自主分析問題和解決問題。工業(yè)生產(chǎn)中多用逆流操作。
(1) 溶解度 吸收劑對溶質(zhì)組分的溶解度要大，以提高吸收速率并減少吸收劑的用量。
(2) 通量 在相同的液體負(fù)荷下，填料的泛點氣速愈高或氣相動能因子愈大，則通量愈大，塔的處理能力亦越大。其特點是壓降低、分離效率高，特別適用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。與拉西環(huán)相比，其通量可增加50%左右。其耐溫性良好，可長期在100℃以下使用。所以此吸收過程為非等溫吸收。 填料層高度的計算因為NH3%=25%10% 所以，本設(shè)計的填料吸收屬于高濃度NH3的吸收，高濃度的氣體吸收可以用下面公式計算： z=HoG?NoG=y2y1VKYaΩ1(1y)(yy*)dy (332)Z——填料層高度，m；HoG——氣相的總傳質(zhì)單元高度，m；NoG——氣相的總傳質(zhì)單元數(shù)，無因次；KYa——氣相總體積系數(shù)；y*——與x平衡的氣相濃度，摩爾比；V——惰性氣體流量，kmol/s；L——吸收劑流量，kmol/s；Ω——塔截面積，m2。小孔直徑為3~10m，做同心圓排列，噴灑角不超過80176。
排管式噴淋器采用塑料制造。為了改善邊界狀況，可采用大間距的柵條，然后整砌一、二層按正方形排列的瓷質(zhì)十字環(huán)，作為過渡支承，以取得較大的孔隙率。5 設(shè)計一覽表經(jīng)上述論述和計算得填料吸收塔設(shè)計一覽表（見表51）表51 填料吸收塔設(shè)計一覽表吸收塔類型：聚丙烯階梯環(huán)吸收填料塔混合氣處理量： 2400m3/h名稱雖然自己做的還是有很多缺陷，但是經(jīng)過多遍仔細(xì)檢查和修改，最終雖有瑕疵但我無悔了。悲哀而又慶幸的是老師讓我們從新再做。
常壓塔氣體進(jìn)出口管氣速可取10～20m/s（高壓塔氣速低于此值）；～（必要時可加大些）。 當(dāng)柵板結(jié)構(gòu)不能滿足自由截面要求時，可采用如圖41的(b)所示的升氣管式支承板。 液體分布裝置的安裝位置，須高于填料層表面200mm，以提供足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過分布器。
由于液體在填料塔內(nèi)分布均勻，可以增大填料的潤濕表面積，以提高分離效果。 塔徑計算混合氣體的平均摩爾質(zhì)量： Mv，1=17+29=26kg/kmol Mv，2=29+17= Mvm=Mv，1+Mv，22 (323) =26+=混合氣體的密度: ρv=pMvmRT=103= kg/m3 混合氣體質(zhì)量流量： Wv=2400=2928kg/h液相質(zhì)量流量計算，即： WL,1=L18=18= WL,2=WL,1+WL,NH3(吸收) (324) WL,NH3吸收=WL,NH3，1+WL,NH3，2 (325) =17240017 = WL=WL,1+WL,22 (326) =+=由操作線溫度t=℃得：表32 水的物性表t1=20℃ρ1=μ1=105σ1=105N/mt2=30℃ρ2=μ2=105σ2=105N/m由內(nèi)差法求得操作線溫度下的ρL、μL及σL。同種類型的規(guī)整填料，其比表面積越大，傳質(zhì)效率越高，但阻力增加，通量減小，填料費用也明顯增加。碳鋼填料造價低，且具有良好的表面濕潤性能，對于無腐蝕或低腐蝕性物系應(yīng)優(yōu)先考慮使用；鈦材、特種合金鋼等材質(zhì)制成的填料造價級高，一般只在某些腐蝕性極強的物系下使用。拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)速率低，阻力大，通量小，目前工業(yè)上已很少用了。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。填料的種類主要從傳質(zhì)效率、通量、填料層的壓降來考慮，填料規(guī)格的選擇常要符合填料的塔徑與填料公稱直徑比值D/d。實際生產(chǎn)中可采用氣相作串聯(lián)、液相作并聯(lián)的混合流程；若吸收過程處理的液量不大而氣相流量很大時，可采用液相作串聯(lián)、氣相作并聯(lián)的混合流程。(3) 制備某種氣體的溶液。 (2) 并流操作 氣、液兩相均從塔頂流向，此即并流操作。
(2) 選擇性 吸收劑對溶質(zhì)組分要有良好的吸收能力，而對混合氣體中其他組分不吸收或吸收甚微，否則不能直接實現(xiàn)有效分離。因此在選擇填料種類時，在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下，應(yīng)選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料。盡管其造價高，但因性能優(yōu)良仍得到廣泛使用。鮑爾環(huán)是目前應(yīng)用較廣的填料之一。聚丙烯填料在低溫（低于0℃）時具有冷脆性，在低于0℃的條件下使用要謹(jǐn)慎，可選用耐低溫性能好的聚氯乙烯填料。 非等溫吸收的熱量衡算用水吸收NH3，會產(chǎn)生很大的熱效應(yīng)，使塔內(nèi)溫度顯著升高，對氣液平衡關(guān)系和吸收速度產(chǎn)生明顯影響，這種吸收過程稱為非等溫吸收。一般情況下，盡管式中的KYa、V都隨截面位置變化，但是單位塔截面積上的氣相流量VΩ與KYa之比卻能在整個填料層中不發(fā)生很大變化。這種噴淋器結(jié)構(gòu)簡單，但只適用于直徑小于600mm的塔中，且小孔易堵塞。
分布點密度計算： 為了使液體初始分布均勻，原則上應(yīng)增加單位面積上的噴淋點數(shù)。由于采用的是φ25mm的填料，所以可用φ50mm的十字環(huán)。工藝參數(shù)物料名稱清水混合氣體操作壓力，kPa操作溫度，℃2040流體密度，kg/m3黏度， kg/(m?h)表面張力，kg/h940896427680(聚乙烯)流量，kg/h2928接管尺寸（直徑）6857塔徑，mm600填料層高度，mm2000壓降，KPa操作液氣比分布點數(shù)48參考文獻(xiàn)[1] 匡國柱，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001[2] 夏清，[M].天津：天津大學(xué)出版社 ，1999[3] 路秀林，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996[4] [M].北京：中國石化出版社，2003[5] 涂偉萍，陳佩珍，[M].：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[7] 陳英南，[M].：華南理工大學(xué)出版社，1997