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化工原理塔的种类有哪些化工原理塔是化工过程中常用的分离设备，根据不同的分离原理和工艺要求，化工原理塔可以分为以下几种主要类型：1. 萃取塔：萃取塔是一种基于相互溶解性的分离装置，通常用于从混合物中提取有机物或无机物。
常见的萃取塔包括液液萃取塔和气液萃取塔等。
2. 吸收塔：吸收塔是一种通过将气体或液体溶质转移到吸收剂中来分离成分的设备。
其主要应用于气体洗涤、脱硫、脱醇、脱碳等工艺中。
常见的吸收塔包括气液吸收塔、气固吸收塔等。
3. 精馏塔：精馏塔是一种将混合物中的组分通过不同的沸点分离的设备。
它以沸点差异为基础，通过加热混合物并利用分馏技术来实现挥发性组件的分离。
常见的精馏塔有板式精馏塔和填料式精馏塔等。
4. 吐水塔：吐水塔是一种主要用于溶解气体或挥发性组分的半密封设备。
它通过将气体逐渐加湿，使水分子吸附气体分子而得以分离。
常见的吐水塔有湿式吐水塔、旋流式吐水塔等。
5. 吸附塔：吸附塔是通过固体吸附剂对混合物中的有机或无机组分进行吸附分离的设备。
通过将混合物经过吸附剂层，利用吸附剂的选择性吸附能力来分离不同成分。
常见的吸附塔包括气固吸附塔和液固吸附塔等。
6. 脱水塔：脱水塔是一种用于除去混合物中的水分的设备。
其通过利用水与其他成分的溶解度差异或蒸汽压差异，将混合物中的水分离出来。
常见的脱水塔有湿型脱水塔和干型脱水塔等。
7. 结晶塔：结晶塔是一种用于从溶液中结晶出纯净晶体的设备。
它通过提供充分的冷却和浓缩条件，使溶液中的溶质超过其溶解度，从而进行结晶分离。
常见的结晶塔有冷却结晶塔和真空晶体塔等。
8. 干燥塔：干燥塔是一种用于从湿物料中去除水分的设备。
其通过将湿物料暴露在高温或低压条件下，利用蒸发和扩散的原理将水分蒸发和排除。
常见的干燥塔包括干燥剂干燥塔和喷雾干燥塔等。
总之，化工原理塔的种类多种多样，每种塔的原理和工艺均有所不同，根据具体的分离需求和工艺要求选择适合的塔型对于提高分离效率和产品质量具有重要意义。
化工原理课程设计一、塔设备简介塔设备是炼油、化工、石油化工、生物化工与制药等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触的部件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔内置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质、热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流向上与液体接触进行质热传递，气液相组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。
二、板式精馏塔的设计板式塔种类很多，但其设计原则基本相同，通常按如下的步骤进行设计：（1）根据设计任务和工艺要求，确定设计方案；（2）确定塔高，塔径等工艺尺寸；（3）确定塔板类型，设计塔板工艺尺寸（溢流装置，塔板布置，升气道排列等）；（4）进行流体力学验算，绘制负荷性能图；（5）附属设备及管道的计算与选型。
三、设计题目：酒精生产过程精馏塔的设计四、原始数据及条件生产能力：年处理量乙醇—水混合液18500吨（按7200小时计算）原料：乙醇含量为55%（质量分数，下同）的常温液体分离要求：塔顶乙醇含量不低于91.5%塔底乙醇含量不高于1%化工原理设计过程一、精馏塔全塔物料衡算: 原料组成（摩尔分数，下同）F: 进料量（kmol/s）D: 塔顶产品流量（kmol/s）W:塔底残夜流量（kmol/s）原料乙醇组成:塔顶组成：塔底组成：=3600)=0.02638 物料衡算式：F=D+WF =D +W联立解得W=0.01590（kmol/s）D=0.01048（kmol/s）二、常压下乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度关系1、温度利用表中数据由插入法可求得、=解得=81.4℃=解得℃=解得℃2、密度已知：混合液的密度：=+(为平均相对分子质量)混合气体密度：①塔顶温度℃气相组成=解得=82.54%②进料温度=81.4℃气相组成= 解得=58.45%③（1）精馏段液相组成：==0.5658气相组成:==70.50%所以=46kg/kmol=46kg/kmol（2）提馏段液相组成: = =16.37%kg/kmol气相组成:= =31.49%所以kg/kmol=46kg/kmol由不同温度下乙醇和水的密度可求得、的乙醇和水的密度（单位：kg/）塔顶温度℃=733.6=970.90+=824.26塔顶温度℃W=736.79=972.78+=952.30=717.01p ww=959.27+p w=956.04因为===888.28===890.15======33.85kg/kmol===22.59kg/kmol==45kg/kmol====37.33kg/kmol==26.41kg/kmol==1.33==1.85==0.751V ρ==1.592V ρ==1.043、 混合液体的表面张力二元有机物-水溶液表面张力可用下列公式计算以下公式中，下角标w,0,s 分别代表水，有机物及表面积部分；w x 、0x 指主体部分的分子数，w v 、0v 指主体部分的分子体积；w σ、0σ为纯水、有机物的表面张力；对乙醇q=2.cDccD m V ρ===62.43cWccW m V ρ===64.15ml==cFccF m Vρ=62.70ml==wFwwF m Vρ=18.54ml==wWwwW m Vρ=18.76ml由不同温度下的乙醇和水的表面张力，求得wF Dt t t ,,下的乙醇和水的便面张力（单位：N/m ）乙醇表面张力=cFσ=17.02=cD σ=17.29=cW σ=15.33（1）水的表面张力=wF σ=62.33= wD σ=62.88=wW σ=59.04（2）塔顶表面张力cD D wD D cD D wD D V x V x V x V x +--=)1[(])1[(cD2wD ϕϕ==4.626)log(cD2wD ϕϕ=B =log (4.626) =-2.3348])[(441.03/23/2wDwD cDcD V qV Tq Q σσ-⨯==0.441[-62.88]=- 0.7622Q B A +==-2.3348- 0.7622=-3.0970联立方程组),log(cD2wD ϕϕ=A 1scD swD =+ϕϕ解得=scDϕ0.9721，swD ϕ=0.02794/1Dσ=0.0279+0.9721=2.0608 D σ=18.0369（3）原料表面张力cF2wF ϕϕ=cFF wF F cF F wF F V x V x V x V x +--)1[(])1[(==0.2363)log(cF2wF ϕϕ=B =log (0.2363)=-0.6265])[(441.03/23/2wFwF cFcF V qV Tq Q σσ-⨯==0.441[-62.33]=-0.7520Q B A +==-0.6265-0.7520=-1.3786联立方程组)log(scF2swF ϕϕ=A ,1scF swF =+ϕϕ解得swF ϕ=0.1847sc Fϕ=0.81534/1Fσ=0.1847+0.8153=2.1750 F σ=22.3788（4）塔底表面张力：scW2swW ϕϕ=cWW wW W cW W wW W V x V x V x V x +--)1[(])1[(==73.0007cW2wW log(ϕϕ=B ）=l og (73.0007) =1.8633])[(441.03/23/2wWwWcWcW V qV Tq Q σσ-⨯==0.441[-59.04]= -0.6973Q B A +==1.8633 -0.6973=1.1660联立方程组 1),log(scW swW ScW2SwW =+=ϕϕϕϕA解得swWϕ=0.9397 scW ϕ=0.060264/1wσ=0.9397+0.=2.724w σ=55.0590(一) 精馏段的平均表面张力1σ==20.7079(二) 提馏段的平均表面张力2σ==38.71894、 混合物的黏度1t =79.89查表水μ=0. 3556mPa.s 醇μ=1.11mPa.s2t =90.07查表45.90 .31480==’’醇水μμ 精馏段黏度：=+=)-1111x x （水醇μμμ1.11mPa.s提馏段的黏度：=+=)-1''222x x （水醇μμμ0.9450.4180mPa.s5、 相对挥发度由F x =0.3235，F y =0.5845得F α==2.9418由D x =0.8081，D y =0.8254D α==1.1226由Wx =0.003937 , W y =0.04539W α===12.0297精馏段的平均相对挥发度： 1α==2.0322提馏段的平均相对挥发度： 2α==7.48586、 气液相体积流量计算根据x-y图查图计算或由解析法求得=0.5352min R =1.15取R=2min R =2.30精馏段 L=RD=2.30=0.02410kmol/s V=(R+1)D=(2.30+1)=0.03458kmol/s 已知1L M =33.85kg/kmol,=37.33kg/kmol1L ρ =888.28kg/,1V ρ=1.59 kg/则质量流：L1=∙L=33.84×0.02410=0.8155 kg/sV1=∙V=0.37.74×0.03458=1.3050 kg/s体积流量：LS1=L1/PL1=0.8155/888.28=9.1807×10-4 m3/sVs1=V1/Pv1=1.3050/1.59=0.8208 m3/s（1） 提馏段，因本设计为饱点液体进料 q=1L ’=L+qF=0.02410+1×0.02638=0.05048 kmol/s V’=V+(q-1)F=0.03458 kmol/s已知：=22.59kg/kmol,=26.41kg/kmo,=890.15 kg/,ρ v 2 =1.04 kg/则质量流：L2=∙L’=22.59×0.05408=1.1403 kg/sV2=∙V ’=26.41×0.03458=0.9133/s体积流量：LS2=L2/PL2=1.1403/890.15=1.281×10-3 m3/sVs2=V2/Pv2=0.9133/1.04=0.8782 m3/s三、 理论塔板的计算理论板：指离开此板的气液相平衡，而且塔板上液相组成均匀。
化工设备知识培训–塔设备基础知识一、塔设备概述塔设备是化工生产中常见的一种设备，它主要用于气体或液体的分离、净化和反应。
塔设备的主要组成部分包括塔底、塔体、塔顶以及进出料管道等。
二、塔设备的分类塔设备根据不同的工作原理和结构形式可以分为多种类型，常见的塔设备包括萃取塔、吸收塔、吸附塔、蒸馏塔等。
2.1 萃取塔萃取塔主要用于分离混合物中的有机物质，它通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取塔一般由填料、萃取液进入装置和混合物进入装置的管道等组成。
2.2 吸收塔吸收塔主要用于气体吸收液体中的溶质，常用于气体净化和气体分离过程中。
吸收塔的主要组成部分包括填料、入口喷头、气体进出口口和液体进出口等。
2.3 吸附塔吸附塔主要用于吸附物质的分离和净化，常见的应用是通过将固体吸附剂与流体接触，将流体中的目标分子吸附在吸附剂表面或孔隙中。
吸附塔的主要组成部分包括填料、进出料管道、吸附剂装置等。
2.4 蒸馏塔蒸馏塔主要用于对混合液进行精馏，根据组分的沸点差异，将混合液分离为不同的组分。
蒸馏塔的主要组成部分包括塔壳、塔盘、回流管、塔顶和塔底等。
三、塔设备的工作原理塔设备的工作原理主要有物理吸附、化学反应、萃取、吸收和蒸馏等几种。
3.1 物理吸附物理吸附是指分子或离子间的相互作用力使之附着在固体表面。
物理吸附主要是靠分子之间的范德华力和静电作用力实现的。
3.2 化学反应化学反应是指通过化学变化达到分离、净化或反应的目的。
化学反应一般需要适当的温度和压力条件下进行。
3.3 萃取萃取是指通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取过程中，溶剂与混合物中的物质之间发生物理或化学作用，将目标组分转移到溶剂中。
3.4 吸收吸收是指气体通过与液体接触，将气体中的溶质吸附到液体中的过程。
吸收过程中，气体与液体之间发生物理或化学作用，使溶质从气体相转移到液体相。
3.5 蒸馏蒸馏是指利用混合液中不同组分的沸点差异，通过加热使其中的易挥发组分先蒸发，然后冷凝为液体，从而实现混合液的分离。
塔设备基础知识
塔设备是一种广泛应用于化工、石油、炼油、化肥等工业领域的设备，主要用于分离和提纯混合物中的组分。
塔设备的种类繁多，根据不同的工艺和需求，可以分为板式塔、网板塔、填料塔和萃取塔等。
而塔设备的基础知识包括以下几个方面：
1. 塔设备的工作原理：塔设备主要利用组分在不同条件下的相对溶解度、沸点、密度等性质的差异来进行分离。
通常是通过液-气或液-液接触，让混合物中的不同组分在塔内进行连续的
物理或化学反应，从而达到提纯的目的。
2. 塔设备的结构和组成：塔设备通常由塔筒、填料或板式隔板、进料口、出料口、冷却或加热设备等组成。
不同类型的塔设备在结构和组成上可能有所不同，但基本原理是相似的。
3. 塔设备的运行参数：塔设备的运行参数通常包括流量、温度、压力、物料的分布和速度等。
这些参数对于塔设备的正常运行和分离效果至关重要。
4. 塔设备的应用范围：塔设备广泛应用于化工过程中的蒸馏、吸收、萃取、脱硫、脱盐等工艺中。
同时，塔设备也在石油和天然气的分离、炼油、化肥生产等方面发挥着重要作用。
总的来说，塔设备是化工领域中不可或缺的一种设备，它在提高产品质量、提升生产效率、降低成本等方面发挥着重要作用。
因此，了解和掌握塔设备的基础知识对于相关行业的从业人员来说是非常重要的。
第三章吸收塔设备Absorbing tower equipmentξ3－1 板式塔(column of trays)ξ3－1－1 板式塔的结构ξ3－1－2 塔板的类型1．泡罩塔板2．筛孔塔板3．浮阀塔板4．喷射型塔板ξ3－1－3 板式塔的流体力学性能1．塔板上气液两相的接触状态2．气体通过塔板的压降3．塔板上的液面落差4．塔板上的异常操作现象5．塔板的负荷性能图6．板式塔的操作分析例题及解题指导ξ3－1－1 板式塔的结构(The structure of column of trays)板式塔的结构如图片3-1所示，板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰(overflow dam)、降液管及受液盘等部件构成。
【播放动画】板式塔内流体的流动3-1塔板操作示意3-2操作时，塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。
溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。
气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道(泡罩(bubblehood)、筛孔(olfactory foramina)或浮阀(floatvalve)等，分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。
在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。
在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。
一般而论，板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，故工业上应用较为广泛。
返回首页ξ3－1－2 塔板的类型(genre of column plate)塔板可分为有降液管式塔板（也称溢流式塔板或错流式塔板）及无降液管式塔板（也称穿流式塔板或逆流式塔板）两类，在工业生产中，以有降液管式塔板应用最为广泛，在此只讨论有降液管式塔板。
1．泡罩塔板(bubble-cap plate tower)【图片】泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其结构如图片3-2所示，它主要由升气管及泡罩构成。
第七章塔设备第一节概述填料塔与板式塔是塔设备（即塔器）的两大类型。
用于吸收及精馏的塔器亦称气液传质设备。
本章只从气液传质设备角度介绍塔器。
§7．1．1 生产上对塔器的要求生产上对塔器在工艺上及结构上提出的要求有下列几方面：1．分离效率高------达到一定分离程度所需塔的高度低。
2．生产能力大------单位塔截面积处理量大。
3．操作弹性（flexibility）大------对一定的塔器，操作时气液流量（亦称气液负荷）的变化会影响分离效率。
若分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点，可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性。
工程上常用的，是液，气负荷比L/V为某一定值时，气相与液相的操作弹性。
操作弹性大的塔必然适应性强，易于稳定操作。
4．气体阻力小------气体阻力小可使气体输送的功率消耗小。
对真空精馏来说，降低塔器对气流的阻力可减小塔顶，底间的压差，降低塔的操作压强，从而可降低塔底溶液泡点，降低对塔釜加热剂的要求，还可防止塔底物料的分解。
5．结构简单，设备取材面广------便于加工制造与维修，价格低廉，使用面广。
第二节填料塔§7．2．1 填料塔简介填料塔最初出现在十九世纪中叶，在1881年用于精馏操作。
填料塔的塔体横截面有圆形，矩形及多边形等，但绝大部分是圆形。
塔壳材料可以是碳钢，不锈钢，聚氯乙烯，玻璃钢和砖等。
塔内放置着填料（packings）。
填料种类很多。
用于制造填料的材料有碳钢、不锈钢、陶瓷、聚丙烯、增强聚丙烯等。
由于填料与塔体取材面广，故易于解决物料腐蚀问题。
填料在填料塔操作中起着重要作用。
液体润湿填料表面便增大了气液接触面积，填料层的多孔性不仅促使气流均匀分布，而且促进了气相的湍动。
以气液两相的流动情况作对比，气相湍动较好，而液相呈膜状流下，湍动甚差。
可幸液体在流过一个填料的表面后，经填料与填料间的接触点流至下一个填料的表面。
在接触点处液体经历了混合与再铺展，使液相传质显著增强。
第七章塔设备第一节概述填料塔与板式塔是塔设备（即塔器）的两大类型。
用于吸收及精馏的塔器亦称气液传质设备。
本章只从气液传质设备角度介绍塔器。
§7．1．1 生产上对塔器的要求生产上对塔器在工艺上及结构上提出的要求有下列几方面：1．分离效率高------达到一定分离程度所需塔的高度低。
2．生产能力大------单位塔截面积处理量大。
3．操作弹性（flexibility）大------对一定的塔器，操作时气液流量（亦称气液负荷）的变化会影响分离效率。
若分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点，可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性。
工程上常用的，是液，气负荷比L/V为某一定值时，气相与液相的操作弹性。
操作弹性大的塔必然适应性强，易于稳定操作。
4．气体阻力小------气体阻力小可使气体输送的功率消耗小。
对真空精馏来说，降低塔器对气流的阻力可减小塔顶，底间的压差，降低塔的操作压强，从而可降低塔底溶液泡点，降低对塔釜加热剂的要求，还可防止塔底物料的分解。
5．结构简单，设备取材面广------便于加工制造与维修，价格低廉，使用面广。
第二节填料塔§7．2．1 填料塔简介填料塔最初出现在十九世纪中叶，在1881年用于精馏操作。
填料塔的塔体横截面有圆形，矩形及多边形等，但绝大部分是圆形。
塔壳材料可以是碳钢，不锈钢，聚氯乙烯，玻璃钢和砖等。
塔内放置着填料（packings）。
填料种类很多。
用于制造填料的材料有碳钢、不锈钢、陶瓷、聚丙烯、增强聚丙烯等。
由于填料与塔体取材面广，故易于解决物料腐蚀问题。
填料在填料塔操作中起着重要作用。
液体润湿填料表面便增大了气液接触面积，填料层的多孔性不仅促使气流均匀分布，而且促进了气相的湍动。
以气液两相的流动情况作对比，气相湍动较好，而液相呈膜状流下，湍动甚差。
可幸液体在流过一个填料的表面后，经填料与填料间的接触点流至下一个填料的表面。
在接触点处液体经历了混合与再铺展，使液相传质显著增强。
其机理解释如下：见图7-1,当液相通过在填料间的接触点处混合均匀后,浓度为c0，在刚流至下一个填料的表面时，只有在气液界面处因气液平衡，液相浓度跃增为c i以外，其余液相浓度仍保持为c0，如图中η0时浓度分布曲线所示。
随着液体沿该填料表面向下流动，设气液界面处液相浓度c i不变，由于组分扩散，液相浓度逐渐变化，如η1、η2、η3等时刻的浓度分布曲线所示。
因传质速率随液相浓度差（c i—c）的减小而减小，所以，传质速率是随着液体沿该填料向下流动而逐渐降低的。
当液体流至该填料与下一个填料的接触点进行混合时，液体似受到一次强制性的扰动，气液界面处的组分迅速传递到液相内部,便又一次实现液相浓度的均匀一致。
第二次液相的均匀浓度明显地要高于前次的液相均匀浓度。
这就说明填料对液相传质的重要促进作用。
填料塔的发展史中最主要的是填料的发展史。
早期以碎石为填料，碎石比表面积小，空隙率低，堆积密度大，造成塔体很重，逐渐暴露出其缺点。
自二十世纪初至廿世纪中叶，曾兴起了对填料开发、研制的热潮。
图7-1 填料表面液层与浓度随时间及与界面距离的变化在这时期，先后出现了拉西环、Stedman金属纱网规则填料、弧鞍形填料、鲍尔环及矩鞍形填料等。
这些新型填料的出现，使填料塔的操作性能得到显著改进。
填料塔操作时存在着气、液相在塔横截面上分布不均匀的问题，即气、液产生偏流，其结果必减少气、液接触机会，影响传质效果。
液体的偏流称为“沟流”（channeling）。
产生沟流的原因可从两方面考虑，一方面因操作时液体并不能全部润湿填料表面，于是，液体只沿润湿表面流下，形成沟流。
另一方面是因为每个填料与相邻填料都有若干个接触点，该填料自某些接触点得到液体，又从某些接触点流走液体。
液体来去之间总优先走近路。
可见，即使填料表面全部润湿，仍存在液流不均匀问题。
另一影响液流分布均匀性的现象是液体有朝塔壁汇集的趋向，即存在“塔壁效应”。
液体自一个填料流至下一个填料的过程中，有向四周流开的可能。
虽对一个填料来看，液体流向有倾向性，但对填料层整体来说，若不受其它因素影响，液流方向可认为是随机的。
但在紧靠塔壁处情况则不同。
液体通过填料与塔壁的接触点流至塔壁后，即顺塔壁流下，基本上不再返回填料层中。
于是，近塔壁填料处液体往塔壁流动，便导致填料层中液体向塔壁流动。
液体流过一段填料层后，填料层中心部位液流量明显减小，甚至出现干填料区。
而气体流过填料层时，本来就有优先流过空隙大、阻力小的区域的趋势，液流分布不匀则更加剧这种趋势。
实践说明，随着填料塔塔径的增大，塔内气液分布不匀现象更趋严重。
这称为填料塔的“放大效应”，或称“放大问题”。
长久以来，填料塔“放大问题”一直是限制填料塔向大型化方向发展的障碍。
解决填料塔“放大效应”的常见措施有：改进塔顶液体原始喷淋的均匀性，多设喷淋点，在填料层中设置液体再分布器及控制塔径与填料尺寸的比值等。
此外，人们对于填料形状对减小沟流的作用已给予了足够的重视。
新型高效填料的采用使气液分布情况得到改善。
由于采用多种有效措施，目前填料塔的放大问题已得到一定程度的解决。
塔径超过10m的填料塔当前已并不鲜见。
§7．2．2 填料的种类与特性1)填料的种类常见填料的形状可分为四种类型。
①短管形填料：最早采用的拉西环是高度与外径之比为1的短管。
该填料易于制造，强度好，取材面广，但流体力学及传质性能都不够理想。
填料内，外表面都是气、液传质表面，且气流阻力小，但当其横卧或呈倾斜状时填料部分内表面不仅不能成为有效的气液传质区，而且使气流阻力增大。
填料间的线接触会阻碍气、液流过。
为改进其性能，可采用“截短”型拉西环，即高径比为0.5的短管。
这种填料保留了原来拉西环的优点，性能稍优于拉西环，但应用并不普遍。
1948年出现的鲍尔环是对拉西环作出重大改进的一种填料。
该填料是在拉西环的基础上，在填料壁面开两层矩形孔。
开矩形孔的部份只切开三条边，留下一边仍与填料壁相连，并把切开的部份推到填料圈内侧。
于是，不论填料在塔内置于什么方位，流体均可通过填料，从而使填料内、外壁面均成为有效传质区域。
图7-2 填料鲍尔环自问世以来，至今一直被广泛采用。
在鲍尔环基础上，又发展了一种叫“阶梯环”的填料，其结构与鲍尔环相近，但是截短型，在环的一侧底端做成喇叭口形状，以增加填料间点接触的机会。
阶梯环的性能略优于鲍尔环，与鲍尔环相比，生产能力可提高10%，气体阻力可降低5%左右，是短管形填料中较好的一种。
在短管形填料中，亦有仍采用拉西环形状但引人某些改进的。
如1949年出现的压延孔环，在金属薄板上先冲出一些孔（孔的密集度为160孔/cm2）,将薄板卷成半圆筒形。
冲孔时保留尖刺，并使尖刺均在外侧，以改善液体润湿情况。
又如1949年出现的θ网环（dixon），用金属丝网代替实体材料。
由于丝网对液体有毛细管作用，能把液体铺展开，所以网体填料传质性能甚佳。
但网体填料的强度差。
短管形填料一般是乱堆填料，只有2英寸以上的大填料才可能是整砌填料。
②鞍形填料：鞍形填料不同于短管形填料，其特点是不分内、外表面，整个填料表面由各种曲面组成，填料在塔内任意方位均可使流体舒畅流过。
1931年出现的这类填料称弧鞍形填料，是因形如马鞍而得名。
这种填料与拉西环相比，填料表面利用率高，阻力小，但因形状设计尚有缺陷，相邻填料有重叠倾向，填料层均匀性较差，且填料易碎，故使用不广。
另一种改进型填料是1950年出现的矩鞍形填料，其形状仍像马鞍，但做得较厚实，形状比弧鞍形填料简单，且注意到两个鞍形填料不论以何种方式接触都不会叠合。
矩鞍形填料亦是当前应用较多的一种填料。
这种形状的填料也有网体的。
鞍形填料都是乱堆填料。
③短管形与鞍形填料的结合型填料：现在已开发的这类填料有环矩鞍与共轭环等，其中共轭环是1992年我国自行开发、试验成功的。
开发这类填料的出发点是想使之具有短管形与鞍形两大类填料的优点。
试验表明，共轭环的阻力比阶梯环低（40～50）%，比鲍尔环低（50～55）%，其传质单元高度比阶梯环的约低15%，比鲍尔环的约低30%，可见，新的结合型填料的优点是明显的。
④波纹整砌填料：这是我国开发成功并于1971年发表的填料类型。
该填料的基本件是冲压出45度斜波纹槽的薄板。
薄板高度通常为40～60mm。
若干板片平行组合，但相邻薄板的波纹反向。
当塔截面为圆形，则波形板片的组合体为圆柱形。
上下相邻的填料组合体，其薄板方向互呈90度交错。
波纹填料的材料有碳钢、不锈钢、铝、陶瓷、玻璃钢及纸浸树脂等。
薄板厚度：金属板一般为0.5～1mm，陶瓷板为1～1.5mm，纸浸树脂及玻璃钢板则为0.1～0.2mm。
这种填料为气、液相提供了一段段带分支的直通道，气流阻力小，允许操作气速较大（如空速可达2m/s），故处理能力大。
由于相邻两薄板间波峰接触点多，接触点给液体提供了混合、再铺展的条件，故可促进液体的表面更新，也促进气体湍流程度的增加。
此外，这种填料具有较高的比表面积（a值为300～900m2/m3）.近年来不少工厂采用不锈钢丝网制作的波纹填料，既保留波纹整砌填料的优点，又改善布液的均匀性。
这种填料属高效填料。
2）填料的特性填料特性有下列几方面：（1）比表面积a——塔内单位体积填料层具有的填料表面积，m2/m3。
填料比表面积的大小是气液传质比表面积大小的基础条件。
须说明两点：第一，操作中有部分填料表面不被润湿，以致比表面积中只有某个分率的面积才是润湿面积。
据资料介绍，填料真正润湿的表面积只占全部填料表面积的（20～50）%。
第二，有的部位填料表面虽然润湿，但液流不畅，液体有某种程度的停滞现象。
这种停滞的液体与气体接触时间长，气液趋于平衡态，在塔内几乎不构成有效传质区。
为此，须把比表面积与有效的传质比表面积加以区分。
但比表面积a仍不失为重要的参量。
（2）空隙率ε——塔内单位体积填料层具有的空隙体积，m2/m3. ε为一分数。
ε值大则气体通过填料层的阻力小，故ε值以高为宜。
对于乱堆填料，当塔径D与填料尺寸d之比大于8时，因每个填料在塔内的方位是随机的，填料层的均匀性较好，这时填料层可视为各向同性，填料层的空隙率ε就是填料层内任一横截面的空隙截面分率。
当气体以一定流量过填料层时，按塔横截面积计的气速u称为“空塔气速”（简称空速），而气体在填料层孔隙内流动的真正气速为u1。
二者关系为：u1=u/ε。
（3）塔内单位体积具有的填料个数n——根据计算出的塔径与填料层高度，再根据所选填料的n值，即可确定塔内需要的填料数量。
一般要求塔径与填料尺寸之比D/d>8（此比值在8～15之间为宜），以便气、液分布均匀。
若D/d<8，在近塔壁处填料层空隙率比填料层中心部位的空隙率明显偏高，会影响气液的均匀分布。
