填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
规整填料塔的分离性能取决于内件，即填料、分布器、收集器等。同时也取决于许多参数，如气体负荷、液体负荷、物料性质、操作压力、填料湿润性能和液体分布不均匀等等。至今不能由填料的几何形状来精确计算塔的分离性能，需要通过填料塔的理论和不同条件下通过试验塔来测定准确数据。
可根据资料以一级近似程度确定塔的尺寸和需要的填料高度。
1、规整填料
2、支撑栅板
3、液体收集器
4、集液环
5、多级槽式液体分布器。
6、填料压圈
7、支撑栅板
8、蒸汽入口管
9、塔底 10、至再沸器循环管
11、裙座
12、底座环。
第二章填料塔的设计内容和设计条件。
2.1填料塔的主体结构与特点
结构：图1-1 填料塔结构图。
2.2填料塔的设计任务
设计任务：
完成填料塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和填料塔装置图，编写设计说明书。
2.3填料塔的设计条件
设计条件：
1、气体混合物成分：空气和氨；
2、氨的含量： 5.055％kmol/m；(y1=0.02n0.3 =0.02*220.3=0.05055)
3、混合气体流量： 7340m/h； (qv=8000-30*22=7340)
4、操作条件：293k/101.3kpa；
5、**率： 91.76％；（0.9+0.0008*22=91.76％）
6、吸收剂：水；
7、吸收流程：一步、单塔逆流吸收；
8、吸收剂再生方法：加热再生；
9、塔设备：填料塔。
第三章填料塔的设计方案。
填料塔具有结构简单、容易加工、生产能力大、压降小、吸收效果好、操。
作弹性大等优点，所以在工业吸收操作中被广泛应用。在这次课程设计中，有很多操作条件，所以我们需要准确的设计好填料塔的每一部分。
3.1装置流程图的确定及流程说明
流程说明：
该填料塔中，氨气和空气混合后，经由填料塔的下侧进入填料塔中，与从填料塔顶流下的清水逆流接触，在填料的作用下进行吸收。经吸收后的混合气体由塔顶排除，吸收了氨气的水由填料塔的下端流出。
3.2填料的类型与选择
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。填料的选择主要根据以下几个方面来考虑：
1.比表面积要大，有较高的传质效率。
2.有较大的通量。
3.填料层的压降小。
4.填料的操作性能好。
5.液体的再分布性能要好。
6.要有足够的机械强度。
7.**低廉。
填料的选取包括确定其种类、规格、及材质等。
3.2.1 填料种类的选择
颗粒填料包括拉稀环、鲍尔环、阶梯环等，规整填料主要有波纹填料、格栅填料、绕卷填料等。本次课程设计采用散装填料。阶梯环是环形填料最为优良的一种，是对鲍尔环的改进，故选用阶梯环。
3.2.2 填料规格的选择
工业塔常用的散装填料主要有dn16\dn25\dn38\dn50\ dn76等几种规格。同类料，尺寸越小，分离效率越高，但阻力增加，通量减小，填料费用也增加很多。大尺寸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。
阶梯环 d/d>8 。
3.2.3 填料材质的选择
工业上，填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。塑料材质主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，其特点是耐腐蚀性能好，质量轻，**适中，但耐温性及湿润性较差。金属材质有碳钢、铝钢和铝合金等，多用于操作温度较高而无显著腐蚀性的操作。
陶瓷材质的材料耐腐蚀性较好，耐湿性强，**便宜，但易破损。由于聚丙烯填料在低温（低于0度）时具有冷脆性，在低于0度的条件下使用要慎重，所以本次课程设计我们选耐低温性能良好的聚氯丙烯填料。
综合以上：选择塑料阶梯环散装填料 dn38
3.2.4填料尺寸的选择
径比d/d有一个下限值（一般为10），若径比低于此下限值时，塔壁附近的。
填料层孔隙率大而不均匀，气流易走短路、液体壁流加剧。
综上，由于该过程处理量不大，所用的塔直径不会太大，可选用38mm聚丙烯阶梯环塔填料，其主要性能参数如下：
比表面积a=132.5m2/m3
空隙率ε=0.91
泛点填料因子φ=170m-1
降压填料因子β=116m-1
第四章填料塔的工艺计算
4.1、吸收剂的用量。
吸收剂用量可以根据过程的物料衡算，依据最小液气比确定，依据混合气的组成情况可知吸收塔的进出口气相组成如下：
y1=0.05055 ;
y2=(1-η)y1=0.0042; x2=0;
查表知25℃氨气溶于水的亨利常数e=99.78kpa；
m=e/p=0.985 所以y=mx=0.985x；
最小液气比（qnl/qng）min==0.9032
因为=(1.1～2)（qnl/qng）min 取实际液气比为最小液气比的1.5倍。
qng===327.68kmol/h
m=17y1+29(1-y1)=17*0.05055+29*（1-0.05055）=28.39
qmg=qng*m=732.68*28.39=9302.79kg/h
qnl=1.5*qng*（qnl/qng）min=1.5*327.68*0.9032=443.94kmol/l
qml=18*qnl*qnl=18*443.94=7990.9kg/h
4.2、塔径的计算。
混合气体密度ρg===1.1kg/m3
液相密度ρl=997.05kg/m3 液体粘度ηl=
计算泛点气速：
lg[=a-1.75
=7.93 取u=0.7=0.7*3.968=4.756m/s
d===0.793 取整d=0.8m
所以塔的总截面积为 s=0.785*=0.628
4.3、填料层高度计算。
4.3.1、传质单元高度计算。
塔内的液相及气相物性参数如下：
密度：ρl=997.05kg/m3 ρg=1.161kg/m3
粘度：=0.8937mps0.0098mps
扩散系数：=1.8* =1.89*
聚丙烯=54dyn/cm=5.4*n/m
液体σ=71.9dyn/cm=7.2*n/m
气相及液相流速为：
气相传质系数为：
9.987* [kmol/()
{1-exp[-1.45
=114.2[1-exp(-1.45*0.806*0.697*1.594*0.247)]
=3.65*(m/s)
p=101.3*6.363*36.354=0.656[kmol/(]
c=*2.81**36.35=1.309[kmol/(]
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