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塔设备类型较多，是化工、石油化工和炼油生产中重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。填料塔是塔设备的一种，塔内填充适当高度的填料，来增加两种流体的接触表面[1]。自20世纪70年代以来，对塔填料、塔板等的研究突飞猛进，大大提升了填料塔的在化工石油行业的地位[2]。填料塔作为传热装置，除了可以保持一定的压力、温度、气、液各自的流量的工艺条件外，还保证了上升的气流和下降的液体有充分的接触时间、空间和接触面积。不仅如此，填料塔具有生产能力大、分离效率高、压降小、操作弹性大、结构简单、成本低、易于操作、调整和检修方便等特点，以达到理想的传热传质效果[3]。本课题是一台填料Φ650水合肼分馏塔的设计。21299
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2 课题研究的意义
塔设备在石油化工生产中的投入所占的比例越来越大，占到大概40%—50%。塔设备的性能在整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面有重要的意义。因此对塔设备的设计和研究具有重要的意义。论文网
随着石油化工行业高速发展，生产规模趋于大型化，这就要求塔器设备具有高通量、高效率和低压降等优良的综合性能。现代填料技术能很好地满足这些要求[4]。近二、三十年以来，填料塔以其优良的综合性能不断地被推广应用于工业生产中，改变了板式塔长期占据统治地位的局面[5]。填料塔是化学工业传质与分离过程中不可或缺的重要操作[6]，因此填料塔越来越受到重视。
3 国内外课题的研究进展与主要成果
近年来，国内外对填料塔作做了许多实质性的研究，并也取得了突破性的进展。主要表现在一些新型塔填料的问世以及塔内件的开发，加上人们对传质过程的仿真模拟及放大效应的解决，使填料塔在大型塔的应用中得到了很好的应用，并取得了很好的经济效果[7]。
3.1 塔填料的研究进展
塔填料是填料塔的核心构件，填料的传质效率直接影响到填料塔的操作性能。只有填料具有优良的性能，再辅以理想的塔内件才能构成技术先进的填料塔[4]。所以，人们对塔填料的研究十分热衷。
塔填料的改进和开发新型填料的目的在于：改善流体的均匀分布、提高传递效率、减少流动阻力、增大流体的流量以满足节能降耗、设备放大以及高纯产品制备等各种需要[7]。今后的发展方向是：一是不断开发和应用更简单、更高效的填料，即沿着理想填料的方向发展；二是各种不同种类的填料组成填料复合塔，或组成填料—塔板复合塔。
3.1.1 国内塔填料发展
塔填料可分为散堆填料和规整填料两大类[4]。归纳起来主要有4种类型：环型、鞍型、球型、规整填料。我国对鲍尔环、阶梯环、矩鞍环、波纹填料等进行了大量的研究，并在此基础上开发出了网孔波纹板、压延孔波纹板、共轭环、改进矩鞍环、扁环等新型填料，获得了成功的应用。在众多的塔填料中，波纹规整填料、矩鞍环以其优良的综合性能，在生产上应用最为广泛[8]。
（1）垂直板波纹填料 垂直板波纹填料经历了4个发展阶段或有4种类型：单向斜波、双向斜波、单向曲波和双向曲波[9]。①单向斜波填料的结构特征为：单向波纹、倾斜通道、斜交错排列，旋转90°安装。它是一种高通量、低压降、高效的功业规整填料。②双向斜波填料的结构特征为：双向波纹、倾斜通道、斜交错排列，旋转90°安装。它与相应型号的单向斜波填料相比，在分离效率不变的情况下，通量可提高20%以上，压降降低30%以上。③单向曲波填料的结构特征为：单向波纹、弯曲通道、斜交错排列，旋转90°安装。它与相应型号的单向斜波填料相比，在分离效率略有下降的情况下，通量可提高20%～30%。④双向曲波填料的结构特征为：双向波纹、弯曲通道、斜交错排列，旋转90°安装。它与相应型号的单向斜波填料相比，在分离效率略有下降的情况下，通量可提高25%～35%。