填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相間接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備,。填料塔于19世紀中期已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),，此后,，它與板式塔競相發(fā)展,，構(gòu)成了兩類不同的氣液傳質(zhì)設(shè)備,。
填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有支承板,。填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上,。在填料的上方安裝填料壓板，以限制填料隨上升氣流的運動,。液體從塔頂加入,，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。在填料表面氣液兩相密切接觸進行傳質(zhì),。填料塔屬于連續(xù)接觸式的氣液傳質(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,。
當液體沿填料層下流時,，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分布不均勻，從而使傳質(zhì)效率下降,。為此,，當填料層較高時，需要進行分段,，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的上方。
填料是填料塔的核心構(gòu)件,，它提供了氣液兩相接觸傳質(zhì)的相界面,，是決定填料塔性能的主要因素。填料的種類很多,，根據(jù)裝填方式的不同,，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。
1.散裝填料
散裝填料是一粒粒具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體,。一般以散裝方式堆積在塔內(nèi),，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點不同,，又可分為環(huán)形填料,、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等,。較為典型的散裝填料主要有：拉西環(huán)填料,，鮑爾環(huán)填料，階梯環(huán)填料,，弧鞍填料,，矩鞍填料,，金屬環(huán)矩鞍填料，球形填料,。
2.規(guī)整填料
規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排列,，整齊堆砌的填料。該填料的特點是規(guī)定了氣液流徑,，改善了填料層內(nèi)氣液分布狀況,，在很低的壓降下，可以提供更多的比表面積,，使得處理能力和傳質(zhì)性能均得到較大程度的提高,。
規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可以分為格柵填料,、波紋填料,、脈沖填料等，現(xiàn)介紹幾種較為典型的規(guī)整填料,。
(1)格柵填料
格柵填料是以條狀單元體按一定規(guī)則組合而成的,，其結(jié)構(gòu)隨條狀單元體的形式和組合規(guī)則而變，因而具有多種結(jié)構(gòu)形式,。工業(yè)上應(yīng)用最早的格柵填料為木格柵填料,。應(yīng)用較為普遍的有格里奇格柵填料、網(wǎng)孔格柵填料,、蜂窩格柵填料等,，其中以格里奇格柵填料有代表性。格柵填料的比表面積較低,，因此主要用于要求低壓降,、大負荷及防堵等場合。
(2)波紋填料
波紋填料是一種通用型規(guī)整填料,，工業(yè)上應(yīng)用的規(guī)整填料絕大部分屬于此類,。波紋填料是由許多波紋薄板組成的圓盤狀填料，波紋與塔軸的傾角有30,。和45,。兩種，組裝時相鄰兩波紋板反向靠疊,。各盤填料垂直裝于塔內(nèi),，相鄰的兩盤填料間交錯90。排列,。
波紋填料的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊,，具有很大的比表面積，其比表面積可由波紋結(jié)構(gòu)形狀而調(diào)整，常用的有125,、150,、250、350,、500,、700等幾種。相鄰兩盤填料相互垂直,，使上升氣流不斷改變方向,，下降的液體也不斷重新分布，故傳質(zhì)效率高,。填料的規(guī)則排列,，使流動阻力減小，從而處理能力得以提高,。波紋填料的缺點是不適于處理黏度大,、易聚合或有懸浮物的物料,，此外,，填料裝卸、清理較困難,，造價也較高,。
波紋填料按材質(zhì)結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料兩大類，其材質(zhì)又有金屬,、塑料和陶瓷等之分,。
(3)脈沖填料
脈沖填料是由帶縮頸的中空棱柱形單休，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)整填料,。脈沖填料組裝后,，會形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴大,，氣液兩相通過時產(chǎn)生強烈的湍動,。在縮頸段，氣速較快,，湍動劇烈,，從而強化傳質(zhì)。在擴大段,，氣速減到最小,，實現(xiàn)兩相的分離。流道收縮,、擴大的交替重復(fù),，實現(xiàn)了“脈沖"傳質(zhì)過程。
脈沖填料的特點是處理量大，壓力降小,，是真空精餾的理想填料,。因其優(yōu)良的液體分布性能使放大效應(yīng)減少，故特別適用于大塔徑的場合,。