一、板式塔的结构

板式塔是分级接触式的气液传质设备。其主体为一圆筒形的壳体，内装有按一定间距放置的水平塔板。液体借重力作用由上层塔板经降液管流至下层塔板，横向流过塔板后又进入降液管。如此逐板流下，最终由塔底排出。气体由塔底靠压强差逐板向上流，最终由塔顶流出。因此，从宏观看，气液两相呈逆流流动，但在每一块塔板上，则呈错流流动。气液两相的浓度则呈阶梯式变化。 板式塔的空塔速度较高，生产能力大。加上板式塔具有塔板效率稳定、操作弹性大、造价低、维修方便的优点，因而在生产上得到广泛的应用。除大量用于蒸馏和萃取操作外，还可用于吸收等操作。 板式塔一般是根据塔板结构分类的，有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和网孔板塔等多种塔板，目前国内外主要使用的塔型是筛板塔和浮阀塔。下面简要介绍几种主要板式塔。 (一)泡罩塔 泡罩塔在工业上应用已有100多年的历史，它是最早的气液传质设备之一。随着工业技术的发展，泡罩塔已逐步被浮阀塔和筛板塔取代。 泡罩塔板上开有若干孔，孔上焊有升气短管，在升气管上覆以边缘开有齿缝的泡罩。板上靠有一定高度的溢流堰维持一定的液层，齿缝浸没于液层中形成液封。气流从升气管上升，在通过齿缝时被分散成细小的气泡，穿过液层上升，借此实现气液两相间的传质，见图7-26。

图7-26 泡罩塔板 1—塔板 2—泡罩 3—蒸汽通道 4—溢流管

泡罩塔的优点是操作弹性大，塔板不易堵塞。但结构复杂，造价高，气相压降大，生产能力一般不大。 (二)筛板塔 筛板塔也是一种有多年历史的塔型，如图7-27所示。塔板上开有许多均匀分布的小孔，称为筛孔，孔径一般为3～8mm，筛孔在塔板上排成正三角形。塔板上还装有溢流管，液体沿溢流管下流。溢流管上端高出塔板一定高度，以维持板上有一定高度的液层，称为溢流堰。溢流管的下端伸入下层塔板上的液体中，形成液封，使上升蒸汽不能由溢流管通过。在正常操作时，通过筛孔的上升气流，应能阻止液体通过筛孔向下泄漏，液体只能通过溢流管逐板下流。

图7-27 筛板塔板

筛板塔的优点是：结构简单，塔板的造价在板式塔中为最低，仅为泡罩塔的20%～50%，生产能力和板效率比泡罩塔高，压强降小，液面落差也较小。缺点是操作弹性小，筛孔小时容易堵塞，近年来采用大孔径(孔径为10 ～25mm)筛板，可避免堵塞，而且由于气速的提高，生产能力增大。 (三)浮阀塔 浮阀塔是20世纪50年代初期出现的一种板式塔，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，目前，已成为国内应用最广泛的塔型。 浮阀塔板(图7-28)的结构特点是在塔板上开有若干大孔(标准孔径为39mm)，孔上装有能上下浮动的阀称浮阀。阀片上连三个阀腿，插入孔后将阀腿底脚弯转，以限制阀片的开度，同时起固定阀片的作用。浮阀是标准化元件，有盘形和条形两大类。盘形浮阀又有多种，按支架型式分为两种，一种是十字架型，一种是V型，如图7-29所示。表7-1列出了几种常用浮阀的基本参数。

图7-28 浮阀塔板

(1)V型浮阀

(2)十字架型浮阀

图7-29 浮阀

浮阀塔的操作和泡罩塔的操作一样，塔内上升蒸汽自气孔上升，顶开浮阀，穿过环形缝隙，以水平方向吹入液层，形成泡沫。随着气量的增加，浮阀的开度在一定范围内自动调节，使气速稳定，从而使塔能在相当宽的范围内稳定操作。塔板上的液体沿降液管下流经各层塔板后，最终流入塔釜。

表7-1 常用浮阀的基本参数