“填料”其實是泛指被填充于其他物體中的物料。但細分來看，填料在不同領域中的所呈現的形態有著巨大區別。

譬如說在化學工程中，填料指裝于填充塔內的惰性固體物料，例如鮑爾環和拉西環等，其作用是增大氣-液的接觸面，使其相互強烈混合；在化工產品中，填料又稱填充劑，是指用以改善加工性能、制品力學性能并（或）降低成本的固體物料；在污水處理領域，主要用于接觸氧化工藝，微生物會在填料的表面進行累積，以增大與污水的表面接觸，對污水進行降解處理。

本文主角“工業陶瓷填料”主要是指化學工程中的填充塔內的惰性固體物料。對于填充塔大家可能比較陌生——它其實是塔設備的一種，在塔內填充適當高度的填料，可用于增加兩種流體間的接觸表面。例如應用于氣體吸收時，液體由塔的上部通過分布器進入，沿填料表面下降，除此外還被廣泛應用于蒸餾、萃取等操作。

填料塔結構

對于這些堪稱填充塔“核心部件”的物料，人們賦予它們一個統稱——“塔填料”。塔填料的材質主要可分為陶瓷、塑料、金屬，其性質決定了填料塔的操作，只有性能優良的塔填料再輔以理想的塔內件才能構成技術上先進的填料塔。

其中，陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性、耐熱性及很好的表面潤濕性能，且價格便宜。但是質脆、易碎是其最大缺點，目前在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程中應用較為普遍。下文小編將以散堆填料和規整填料兩大類來說明工業陶瓷填料的應用及優勢。

一、散堆填料

散堆填料是具有一定幾何尺寸的顆粒體，在塔內以散堆方式堆積。散堆填料及其塔設備可用在吸收、解吸、精餾、干燥和萃取等氣-液或液-液接觸的傳質傳熱過程以及反應蒸餾、流化干燥和超重力分離等領域。根據國內外最新的研究工作表明，在液液萃取、液氣比很大的吸收和高壓精餾的情況下，應用散堆填料的操作性能優于規整填料和塔盤。

1.拉西環填料

拉西環填料于1914年由拉西（F. Rashching）發明，為外徑與高度相等的圓環。拉西環填料的氣液分布較差，傳質效率低，阻力大，通量小，工業上已較少應用。

2.鮑爾環填料

陶瓷鮑爾環填料是在陶瓷拉西環的基礎上開發的一種高徑相等的開孔環型填料，每層窗孔有5個舌葉，每個舌葉內彎指向環心，上下兩層窗孔的位置相反錯開。由于環壁開孔，填料塔內的氣體和液體能夠從窗孔自由通過，改善了氣液分布，充分利用了環的內表面。與拉西環相比，氣體通量可增加50%以上，傳質效率提高30%左右，是一種應用較廣的填料。

3.階梯環填料

階梯環吸收了拉西環的特點，而對鮑爾環的改進，環的高徑比為1:2，并在一端增加了錐形翻邊，減少了氣體通過床層的阻力，并增大了通量，填料強度較高，由于其結構特點，使氣液分布均勻，增加了氣液接觸面積而提高了傳質效率。其綜合性能優于鮑爾環，成為所使用的環形填料中最為優良的一種。

4.弧鞍填料

弧鞍填料屬鞍形填料的一種，其形狀如同馬鞍，一般采用瓷質材料制成。弧鞍填料的特點是表面全部敞開，不分內外，液體在表面兩側均勻流動，表面利用率高，流道呈弧形，流動阻力小。其缺點是易發生套疊，致使一部分填料表面被重合，使傳質效率降低，且強度較差，易破碎，工業生產中應用不多。

5.矩鞍填料

為了克服弧鞍填料容易套疊的缺點，矩鞍填料將弧鞍填料兩端的弧形面改為矩形面，且兩面大小不等，如此一來填料堆積時不會套疊，液體分布較均勻，且較耐壓力，構型簡單。一般采用瓷質材料制成，其性能優于拉西環。國內絕大多數應用瓷拉西環的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。

二、規整填料

規整填料是一種在塔內按均勻幾何圖形排布、整齊堆砌的填料，具有比表面積大、壓降小、流體分均勻、傳質傳熱效率高等優點，是繼散堆填料之后在近20年來發展的新型高效填料。最早開發的是金屬規整填料，以后相繼開發的有塑料規整填料、陶瓷規整填料和碳纖維規整填料。

規整填料根據其結構特點可以分為兩大類：波紋型和非波紋型。前者又分，垂直波紋型和水平波紋型；后者又分，柵格型和板片型等。

1.波紋填料

陶瓷波紋填料是一種新型規整填料，它是由許多具有相同幾何形狀的填料單元體組成。由于陶瓷獨特的結構，具有良好的親水性能，其表面可形成極薄的液膜的湍動及氣流的傾斜曲折通道能促進氣流但又不阻擋氣流使陶瓷填料能與金屬填料相匹敵，而其耐腐蝕、耐高溫性能金屬填料卻無法相比。表面結構有良好的濕潤性能，能使液體加快流動、使填料滯液量降至最低。從而降低了過熱、聚合和結焦的機會。

2.格珊填料

格柵填料是以條狀單元體經一定規則組合而成的，具有多種結構形式。它能使氣體和液體有固定走向，流體在板片之間不斷沖刷接觸，使得兩者均不會在填料表面停滯、沉積和堵塞，是一種高效、大通量、低壓降的新型規整填料，主要用于要求壓降小、負荷大及防堵等場合。

瓷質規整六棱組合環系列高效規整填料

資料來源：

填料塔常用填料.ppt（華東理科大學）

格柵填料在脫硫塔和煤氣洗滌塔應用中的節能減排技術，沈樹榮。

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