前几天，我心血来潮，想求解反应器中球状填料的比表面积和空隙率，当然并不是因为闲得无聊。周四晚，我在学生群说明了这道题目，毕竟年轻人基础好，思维敏捷，当晚就给出了答案。
颗粒填料若在反应器中作为流化床，它的空隙率由上升水流流速决定，很难控制；且很多情况下，这种工况并不适宜。而固定床运行，操作弹性很大。
作为固定床，反应器中能装多少填料呢？这要看填料颗粒的排列方式，若所有颗粒球心的连线呈三维正交，这种情况堆积数量最小，颗粒的堆积处于非稳定状态；若颗粒最大限度地占领空隙，则堆积数量最多，最稳定。如图：
设想人工精心排放：先在x 轴方向排一行，球之间间距为球体直径：D；
在y 轴方向排多行，由于错位相切，行与行之间的间距为：D/2√3 ；
在z 轴方向排多层，由于是空间错位相切，层与层之间的间距为：D/3√6 ；
（注：符号 √ ，为根号）。
上述三维空间x、y、z轴球体的间距，可借助下图推导（略）。
设反应池正方形填料区边长L很大、颗粒直径D很小、即：L >> D时，很容易推导出反应区填料的比表面积α ：
当颗粒填料D为3、5 mm，比表面积分别为1481 m2/m3 、为889 m2/m3 。
同样，可以推导出空隙率ε：
哇，空隙率竟然与填料大小无关！
由此可见，颗粒状填料致命局限是：空隙率太小！
不能保证上述推导完全正确（望大家纠错指导），但结论不会有大误。
看《化工原理》中填料介绍，有：拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍型填料等等。它们的共性：都由“壁”构成，不是三维实心体。钢材质和塑料质的填料，绝大部分空隙率都超过了90%。所以，若用颗粒状填料，反应区的空塔停留时间至少要放大二倍！
化学工程中根本就没有颗粒状填料，本文的论述是不是画蛇添足呢？是的，在化工学科确是如此。那么，在水处理学科，很多固相水处理材料放在反应器中需要不需要具备“填料功能”呢？……我说的意思，你懂的！
建议有关同行，在制备相关水处理材料时，采用“壁状”材料为载体……。哦，作为生产者，你比我更聪明。
后记：
9月1日我接到工商局电话，说有职业举报人举报：我7月26日在苏州的“商业推广”（见上篇公众号推送），涉嫌虚假宣传，违反“广告法”。我完全愣住了！
哎呀，都是同行，找“职业举报人”，是不是让你破费了？何况不能达到你所委托的标的。我是不会故意损害你公司商业利益的，若你有这种担心，可以邀我公开商榷，我将尽最大努力解释，且还不会收费。
（声明：以上技术资讯文章，是马鲁铭的原创，仅供参考！不承诺学术的严谨性与实践的可靠性，敬请不要摘录引用。）