在国内外的分离领域,新型高效规整填料的开发及应用一直是研究的热点,性能优良的新型规整填料不断涌现。本文结合传质理论分析,在现有规整填料结构的基础上进行优化改进,研发设计出一种兼顾传质性能与流体力学性能的新型规整填料—SCA型高效金属丝网波纹填料。SCA型填料结构独特之处在于其突破了单种线形变化的局限:波纹线两端为小段竖直线,中间折线与竖直方向成30°夹角,凹凸性相反、圆心角均为60°的两段弧线以中心为原点对称,与两端的直线段相切,并与中段折线连接。填料整体呈现弧线与直线交替排布的独特构型,兼具了直线型、脉冲型等多种典型填料的优点。通过以水-空气-氧气为介质的冷态模型实验,测得了三种大比表面积(700、800、1000 m2·m-3)的SCA型填料的整体性能值,与传统CY型填料的性能值比较后的结果显示:SCA型高效填料的干塔压降值平均降低了 32%;湿塔压降值平均降低了 3 8.5%;液泛气速平均高出19.5%,等板高度值(HETP)平均降低了22%,验证了 SCA型填料优良的整体性能,在提高填料传质效率、降低填料压降及增大操作弹性方面效果明显。采用经典、普适的流体力学模型,对三种不同比表面积的SCA型填料进行了关联和拟合,得到了相关度好、精确度高的干塔压降、液泛气速模型关联式,能够用来计算不同操作条件下SCA型填料的相关性能值。本文从填料压降产生的机理入手,在自身结构特点的基础上,结合合理的模型假设与过程分析,建立了分别适用于描述与预测SCA型填料干塔压降、湿塔压降变化规律的新型模型,并通过计算发现模型计算值与实验值两者的相对偏差均控制在允许范围之内。新型干塔、湿塔压降模型可以精确的预测不同操作条件下SCA型系列填料的压降值,为后续的工业应用提供了理论指导。