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规整填料相对于散堆填料具有通量大、传质效率高、放大效应低等显著优点,因而在化学工业中得到了广泛的应用。对规整填料塔的传质以及流体力学特性的深入了解对于规整填料塔的优化设计、传质分离过程的优化操作以及新型高效规整填料的开发均具有重要意义,并已经成为化学工程领域研究的重要课题。规整填料传质性能受益于其内部均匀、规整的表面结构,而决定传质性能的则是决定这些规整表面的各种结构参数。而采用宏观的传质实验或经验规则已经不能满足对深入了解这些结构参数对规整填料传质性能影响的需要。计算传质学理论与方法的提出,为准确了解上述结构参数对传质性能的影响,进而准确评价具有特定结构的规整填料的传质性能提供了新的强有力的工具。本文就是通过采用计算传质学方法对规整填料进行传质过程模拟,从而深入了解规整填料的传质、扩散以及相应的流体力学特性,以期给出对规整填料的传质性能做出准确预测的方法。本文使用了RNG k-?湍流模型对斜板以及Mellapak 500Y规整填料特征单元内部液相分布进行了模拟研究。模拟过程中使用流体体积（VOF）模型对气液两相流进行求解,采用连续表面力（CSF）模型描述表面张力对流体流动的影响。将斜板的模拟结果与实验对比用于验证数值方法及模型的可靠性。结果表明VOF-CSF混合方法模拟结果与实验结果比较,误差在15%以内。规整填料模拟结果表明接触角越小液相在填料表面的分布越均匀,粘度对液相分布的影响较小。为研究规整填料传质过程,文中建立了气液相传质系数的计算模型,并将此模型应用在Mellepak 500Y规整填料特征单元内NaOH水溶液吸收CO2和H2S气体的化学吸收以及水吸收CO2的物理吸收过程。确定了液相体积分数0.2所在的界面为气液两相的有效传质界面。将模拟得到的气液相的传质系数与经验模型对比,误差在10%以内。通过对比DNS与湍流模型模拟结果,发现可以使用湍流模型替代DNS模型进行传质过程的模拟。由DNS模拟结果发现,规整填料内液相湍流扩散系数在不同方向上的数值相差的较多,有着明显的各向异性的特点。论文对散堆填料精馏塔和规整填料吸收塔进行了全塔的拟单相模拟。对规整填料吸收塔模拟时,传质系数使用了经验模型与本文建立的计算模型这两种方法进行确定,将模拟得到的CO2浓度分布情况与实验值对比误差小于5%。由模拟结果可知,喷淋密度的增加会提高CO2吸收的效率,湍流粘度在塔中心位置处较大,越靠近塔壁湍流粘度越小。气相的湍流扩散系数随着塔高的增加而逐渐增加。