板式塔是一類用于氣液或液液系統(tǒng)的分級接觸傳質(zhì)設(shè)備，由圓筒形塔體和按一定間距水平裝置在塔內(nèi)的若干塔板組成。

板式塔廣泛應(yīng)用于化工單元操作中的精餾和吸收過程，有些類型（如篩板塔）也用于萃取，還可作為反應(yīng)器用于氣液反應(yīng)過程。

操作時(shí)，物料為氣液系統(tǒng)，液體在重力作用下，自上而下依次流過各層塔板，至塔底排出；氣體在壓力差推動(dòng)下，自下而上依次穿過各層塔板，至塔頂排出。

每塊塔板上保持著一定深度的液層，氣體通過塔板分散到液層中去，進(jìn)行相際接觸傳質(zhì)。塔盤在結(jié)構(gòu)方面要求有一定的剛度以維持水平；塔盤與塔壁之間應(yīng)有一定的密封性以避免氣、液短路；

塔盤應(yīng)便于制造、安裝、維修并且要求成本低。板式塔塔板分為浮閥塔盤、篩孔塔盤、舌形塔盤、斜孔塔盤、網(wǎng)孔塔盤、導(dǎo)向浮閥型塔盤、穿流型塔盤、旋流板塔盤等。

塔盤通常主要由氣體通道和溢流裝置兩部分組成。本期主要介紹關(guān)于塔盤的氣體通道相關(guān)內(nèi)容。為保證氣液兩相充分接觸，塔板上均勻地開有一定數(shù)量的通道供氣體自下而上穿過板上的液層。氣體通道的形式很多，其對塔板性能有決定性影響，也是區(qū)別塔板類型的主要標(biāo)志。

化工生產(chǎn)中最常見的三種塔板為：篩板塔板、泡罩塔板和浮閥塔板，浮閥塔板則直接在圓孔上蓋以可浮動(dòng)的閥片，根據(jù)氣體的流量，閥片自行調(diào)節(jié)開度。泡罩塔板的氣體通道最復(fù)雜，它是在塔板上開有若干較大的圓孔，孔上接有升氣管，升氣管上覆蓋分散氣體的泡罩。（1）泡罩塔 泡罩塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的典型板式塔。泡罩塔盤由塔板、泡罩、升氣管、降液管、溢流堰等組成。生產(chǎn)中使用的泡罩形式有多種，常用的是圓形泡罩，圓形泡罩的直徑有480、4100、4150三種，其中前兩種為矩形齒縫，4150的圓形泡罩為敞開式齒縫。

泡罩塔盤上的氣液接觸狀況如圖1所示。氣體由泡罩塔下部進(jìn)入塔體，經(jīng)過塔盤上的升氣管，流經(jīng)升氣管與泡罩之間的環(huán)形通道而進(jìn)入液層，然后從泡罩邊緣的齒縫流出，攪動(dòng)液體，形成液體層上部的泡沫區(qū)，再進(jìn)入上一層升氣管。液體則由上層降液管出口經(jīng)溢流堰流入下一層塔板，橫向流經(jīng)布滿泡罩的區(qū)域，漫過溢流堰進(jìn)入降液管，再流入下層塔板。泡罩塔操作的要點(diǎn)是使氣、液量維持穩(wěn)定。若氣量過小而液量過大，氣體不能以連續(xù)的方式通過液層，只有當(dāng)氣體積蓄的壓力升高后，才能沖破液層通過齒縫溢出。氣體沖出后，壓力下降，只有等待氣體壓力再次升高，才能重新沖破液層溢出，形成脈沖方式，并可能產(chǎn)生漏液現(xiàn)象；若氣量過大而液量過小，則難以形成液封，液體可能從泡罩的升氣管流入下層塔板，使塔板效率下降。氣量過大還可能形成霧沫夾帶和液泛現(xiàn)象。泡罩塔的優(yōu)點(diǎn)是：相對于其他塔型操作穩(wěn)定性較好，易于控制，負(fù)荷有變化時(shí)仍有較好的彈性，介質(zhì)適應(yīng)范圍廣。缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力較低，流體流經(jīng)塔盤時(shí)阻力與壓降大，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高，制造加工有較大難度。

（2）篩板塔 篩板塔的塔盤為一鉆有許多孔的圓形平板。篩板分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流區(qū)、降液管區(qū)等幾個(gè)部分。篩孔直徑一般為43~8mm，通常按正三角形布置，孔間距與孔徑的比值為3~4，隨著研究的深入，近年來，發(fā)展了大孔徑（420~25mm）和導(dǎo)向篩板等多種形式的篩板塔。篩板塔內(nèi)的氣體從下而上，通過各層篩板孔進(jìn)入液層鼓泡而出，與液體接觸進(jìn)行氣、液間的傳質(zhì)與傳熱。液體則從降液管流下，徑向流經(jīng)篩孔區(qū)，再由降液管進(jìn)入下層塔板。篩板結(jié)構(gòu)及氣液接觸情況篩板塔與泡罩塔相比，生產(chǎn)能力提高20%~40%，塔板效率高10%~15%，壓力降小于30%~50%，且結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，制造、加工、維修方便，故在許多場合都取代了泡罩塔。篩板塔的缺點(diǎn)是操作彈性不如泡罩塔，當(dāng)負(fù)荷有變動(dòng)時(shí)，操作穩(wěn)定性差。當(dāng)介質(zhì)黏性較大或含雜質(zhì)較多時(shí)，篩孔易堵塞。

（3）穿流板塔 穿流板塔與篩板塔相比，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是不設(shè)降液管。氣體和液體同時(shí)經(jīng)由板上孔道逆流通過，在塔盤上形成泡沫進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱。常用的塔板結(jié)構(gòu)有篩孔板和柵板兩種。穿流板塔結(jié)構(gòu)簡單，制造、加工、維修簡便，塔截面利用率高，生產(chǎn)能力大，塔盤開孔率大，壓降小。但塔板效力較低，操作彈性小。

（4）浮閥塔 浮閥塔是20 世紀(jì) 50年代發(fā)展起來的板式塔，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于精餾、吸收、解吸等傳質(zhì)過程。浮閥塔盤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在塔板上開設(shè)有閥孔，閥孔里裝有可上下浮動(dòng)的浮閥（閥片）。目前應(yīng)用較多的是 F型浮閥。氣體經(jīng)閥孔上升，沖開閥片經(jīng)環(huán)形縫隙沿水平方向吹入液層形成鼓泡。當(dāng)氣速有變化時(shí)，浮閥能在一定范圍內(nèi)升降，以保持操作的穩(wěn)定性。浮閥塔生產(chǎn)能力大，操作彈性好，液面落差小，塔板效率高（比泡罩塔高15%左右）。流體壓降和流體阻力小，且結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，是一種綜合性能較好的塔型，已在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

（5）舌形塔 舌形塔屬于噴射形塔，20 世紀(jì) 60 年代開始應(yīng)用。與開有圓形孔的篩板不同，舌形塔板的氣體通道是按一定排列方式?jīng)_出的舌片孔。舌孔有三面切口和拱形切口兩種。常用的三面切口舌片的開啟度一般為 20°。舌形塔盤及舌孔形狀由于舌孔方向與液流方向一致，故氣體從舌孔噴出時(shí)，可減小液面落差，減薄液層，減少霧沫夾帶。舌形塔盤物料處理量大，壓降小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。但操作彈性小，塔板效率低。

（6）浮動(dòng)舌形塔 浮動(dòng)舌形塔盤是在塔板孔內(nèi)裝設(shè)了可以浮動(dòng)的舌片。浮動(dòng)舌片既保留了舌形塔傾斜噴射的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又具有浮閥操作彈性好的優(yōu)點(diǎn)。浮動(dòng)舌形塔具有處理量大、壓降小、霧沫夾帶少、操作彈性大、穩(wěn)定性好、塔板效率高等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是在操作過程中浮舌易磨損。

（7）導(dǎo)向篩板塔 導(dǎo)向篩板塔是近年來開發(fā)應(yīng)用的新塔型。它在普通篩板塔的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在塔盤上開有一定數(shù)量的導(dǎo)向孔，通過導(dǎo)向孔的氣流與液流方向一致，對液流有一定的推動(dòng)作用，有利于減少液面梯度；在塔板的液體入孔處增設(shè)了鼓泡促進(jìn)結(jié)構(gòu)，有利于液體剛流入塔板就可以生產(chǎn)鼓泡，形成良好的氣液接觸條件，以提高塔板利用率，減薄液層，減小壓降。與普通篩板塔相比，塔板效率可提高13%左右，壓降可下降15%左右。導(dǎo)向孔的形狀如同百葉窗，類似于舌片沖壓而成，所不同的是開口為細(xì)長的矩形縫?？p長有12mm、24mm、36mm三種。導(dǎo)向孔開縫高度常為1~3mm。導(dǎo)向孔的開孔率一般為 10%～20%。鼓泡促進(jìn)器是在塔板入口處形成的凸起部分。凸起高度一般為 3~5mm，斜面的斜率一般在 0.1~0.3 之間，斜面上通常僅開有篩孔。