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本课题为铜氨液、再生气回流塔的设计。本设计采用铜氨液对再生气中所含的少量一氧化碳和二氧化碳进行脱洗，并将反应后的稀氨液进行冷却回流输送至塔上部与脱洗后含NH3较高的再生气进行循环接触，增加浓度后重复利用，既避免了稀氨水直接排入地沟造成环境污染，又避免了不必要的资源浪费。[1]8867
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工作介质：铜氨液、再生气；铜液量：42~54m3/h；再生气量：840~1400mm3/h；工作温度：20~60℃；工作压力：0.1kg/cm2；塔径：1400mm。
2 课题研究的意义
2.1 研究铜氨液、再生气回流塔的意义
铜氨液、再生气回流塔是在原有铜氨液、再生气洗涤塔的基础上添加一个氨水冷却回流装置，利用冷却后的稀氨水重新吸收再生气中含量较高的氨。
从直接经济效益上来看，经改造后，该厂75%的铜洗自用氨在洗涤塔内得到了回收利用，该厂年产6.5万吨合成氨，每吨氨消耗铜洗自用氨15kg，以5.6%稀氨水每吨30元计算，该厂可通过每年回收稀氨水获得直接经济效益39.17万元。
从间接经济效益上来看，由于改造后所回收的再生气中氨含量明显降低，避免了再生气回收管线及水封发生碳铵结晶堵塞的隐患，经计算，每年节省再生气吹堵蒸汽所获得的间接经济效益为1.58万元。另，由于回收工艺的改造，使得铜洗再生气中所回收到的CO占到了75%，比原有再生气中浓度增大了30倍，且吨氨可回收H2含量占到了5.8m3（标态），间接通过回收铜洗再生气获得经济效益4.13万元。
改造后的稀氨水没有连续排放地沟，而是通过间断回收，虽新增的洗涤塔会消耗部分净化水，但节省了大量软水，且铜洗自用氨得到了大部分的回收，铜洗再生气也没有放空，此举既降低了生产成本，又大大减少了环境污染，具有明显的社会效益与经济效益。[2]
2.2 研究大型填料塔的意义
小直径填料塔在当今石油、化工、轻工等工业行业中作为最常用的传热传质设备，除具备保持一定压力、温度、气液各自的流量工艺条件外，还能保证上升气流与下降液流能有充分的接触时间、空间及接触面积，同时还具有处理量大、效率高、阻力小、操作弹性大、结构简单、成本低、易于操作、调整以及检修方便等特点，从而奠定了其在传热传质设备中的重要地位。
但由于近年来社会需求的迅速发展，石油、化工生产的规模不断扩大，对于填料塔设备大型化的需求更加迫切，填料塔直径更是从1.5米扩大到了15-20米，所以在大直径填料塔的结构设计中，需要重点解决：填料层最上部液体的均匀分布、填料层最下部气体的均匀分布、填料的选择、填料支撑板、填料层分段后与填料层中间的气、液的再分布以及每段填料层上部的填料压板等问题[3]。
3 国内外填料塔设计的研究进展与主要成果
近20年来，除Solzer公司所研发的Optiflow packing别具特色外，世界各国对于塔填料的开发研究正处于平稳发展阶段，无重大突破，主要是在气液分布器方面有所进展[4]。
我国对塔器的技术研究经历了几十年，尤其在近三十年的飞速发展中，达到了国际先进水平。通过运用对文献报道进行研究与自主创新相结合的方法走出了一条不平凡的道路，并开发出了许多性能优良的板式塔和填料塔，在生产上得到了广泛的应用，满足了国民经济发展的需要。为了切合我国企业对扩大产量、节能降耗、环境保护等的需求，塔器技术作为主要的分离技术将在工业生产中得到广泛应用与长足发展[5]。
3.1 新型塔填料研究
填料塔中的核心构件是塔填料，其作用在于改善流体的均匀分布、提高传递效率、减少流动阻力、增大流体的流通量从而为气、液两相间传热传质提供有效的相界面。目前，塔填料的主要研究除了散装和规整填料结构外，还对填料的材质、加工方法、表面特性等进行研究，下面将主要介绍散堆填料与规整填料[6]。