效率高，处理能力大，比表面积大（常用的有125、150、250、350、500、700等几种）。波纹填料的缺点是不适于处理粘度大、易聚合或有悬浮物的物料，且装卸、清理困难，造价高。
④脉冲填料(Pulse filler)是由带缩颈的中空棱柱形个体，按一定方式拼装而成的一种规整填料，如图片3-12（e）所示。脉冲填料组装后，会形成带缩颈的多孔棱形通道，其纵面流道交替收缩和扩大，气液两相通过时产生强烈的湍动。在缩颈段，气速最高，湍动剧烈，从而强化传质。在扩大段，气速减到最小，实现两相的分离。流道收缩、扩大的交替重复，实现了“脉冲”传质过程。脉冲填料的特点是处理量大，压降小，是真空精馏的理想填料。因其优良的液体分布性能使放大效应减少，故特别适用于大塔径的场合。工业上常用散装填料的特性参数可参阅有关手册[2]。
由于该过程处理量不大，所以所用的塔直径不会太大，以采用填料塔较为适宜，所以采用D38聚丙烯塑料阶梯环填料。其主要性能参数为[2]：
N
比表面积 a=132.5m
2孔隙率 ?=0.91 形状修正系数 ?=1.45
?1填料因子 ?F=170m A=0.204
??33dyn/cm 临界张力 C2、填料的选择
填料的种类很多，根据装填方式的不同，填料的材质的不同等。工业生产对填料的基本要求如下： （1）传质分离效率高
①填料的比表面积a大，及单位体积填料具有表面积要大，因为它是汽液两相接触传质的基础。
②填料表面的安排合理，以防止填料表面的叠合和出现干区，同时有利于汽液两相在填料层中的均匀流动并能促进汽液两相的湍动和表面更新，从而使填料表面真正用于传质的有效面积增大，总体平均的传质系数和推动力增高。
③填料表面对于液相润湿性好，润湿性好易使液体分布成膜，增大有效比表面积。润湿性取决于填料的材质，尤其是表面状况。塑料的润湿性比较差，往往需要进
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行适当的表面处理，金属表面粘着的加工用油脂需经过酸洗或碱洗清除。 （2）压降小，气液通量大
①料的孔隙率ε大压降就小，通量大。一般孔隙率大，则填料的比表面积小。分离效率将变差。散装填料的尺寸大，孔隙率大，比表面积小，规整填料波纹片的峰高增大，孔隙率大，比表面积也大。如果填料的表面积安排合理，可以缓解a和ε的矛盾，达到最佳性能。
②少流道的截面变化，可减少流体的流动阻力。
③具有足够的机械强度，陶瓷填料容易破碎，只有在强腐蚀性场合才采用。重量轻，价格低 、具有适当的耐蚀性能。 （3）填料规格的选择
不被固体杂物堵塞其表面不会结垢。 工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。同类填料，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。而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，常用填料的塔径与填料公称直径比值D/d的推荐值列于表1
塔径与填料公称直径的比值D/d的推荐值 填 料 种 类 D/d的推荐值 拉西环 D/d≥20～30 鞍环 D/d≥15 鲍尔环 D/d≥10～15 阶梯环 D/d>8 环矩鞍 D/d>8
本次采用散装填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。 （4）填料材质的选择
填料的材质分为陶瓷、金属和塑料三大类。
陶瓷填料 陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性，陶瓷填料价格便宜，具有很好的表面润湿性能，质脆、易碎是其 最大缺点。在气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。
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金属填料 金属填料可用多种材质制成，选择时主要考虑腐蚀问题。碳钢填料造价低，且具有良好的表面润湿性能，对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用；不锈钢填料耐腐蚀性强，一般能耐除Cl– 以外常见物系的腐蚀，但其造价较高，且表面润湿性能较差，在某些特殊场合（如极低喷淋密度下的减压精馏过程），需对其表面进行处理，才能取得良好的使用效果；钛材、特种合金钢等材质制成的填料造价很高，一般只在某些腐蚀性极强的物系下使用。
一般来说，金属填料可制成薄壁结构，它的通量大、气体阻力小，且具有很高的抗冲击性能，能在高温、高压、高冲击强度下使用，应用范围最为广泛。
塑料填料 塑料填料的材质主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）及聚氯乙烯（PVC）等，国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好，可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好，可长期在100°C以下使用。
塑料填料质轻、价廉，具有良好的韧性，耐冲击、不易碎，可以制成薄壁结构。它的通量大、压降低，多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是表面润湿性能差，但可通过适当的表面处理来改善其表面润湿性能。 三、方案确定
水吸收SO2，采用逆流吸收流程，采用纯溶剂，选用DN38聚丙烯阶梯环散装填料。
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第二章、填料吸收塔工艺尺寸计算
一、基础物性数据 1、液相物性数据
对于低浓度的吸收过程，溶液的物性数据可以近似取纯水的物性数据 20℃时水的有关物性数据如下[3]： 密度： ρL=998.2(kg/m)
粘度： μL=0.001004(Pa.S)=3.6kg/(m.h) 表面张力： δL=72.67(dyn/cm)=941803(kg/h2) SO2在水中的扩散系数：
DL=1.47×10-5(㎝2/s)=5.29×10-6(m2/h) 2、气相物性数据
混合气体的平均摩尔质量为
3
MVm??yiMi?0.077?64.06?0.923?29?32.48kg/kmol
混合气体的平均密度为
?Vm?PMVm/RT?(101.3?32.48)/(8.314?298)?1.328kg/m3
混合气体的粘度可近似取为空气的粘度，查《化工工程手册》的20 C°空气的粘度为
?V?1.81?10?5Pa.s?0.065kg/(m.h)
SO2在空气中的扩散系数为
DV?0.108cm2/s?0.039m2/h 3、气液两相平衡时的数据
常压下20℃SO2在水中的亨利系数为[2]
E?3.55?103KPa
相平衡常数为
E3.55?103m???35.04
p101.312
