淺析板式塔器塔板結構的優缺點

     板式塔是一類用于氣液或液液系統的分級接觸傳質設備，由圓筒形塔體和按一定間距水平裝置在塔內的若干塔板組成。廣泛應用于精餾和吸收，有些類型（如篩板塔）也用于萃取，還可作為反應器用于氣液相反應過程。操作時（以氣液系統為例），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，進行相際接觸傳質。

    板式塔中篩板塔突出的優點是結構簡單，金屬耗量小，造價低廉；氣體壓降小，板上液面落差也較小，其生產能力及板效率較泡罩塔高。主要缺點是操作彈性范圍較窄，小孔篩板易堵塞。

    塔器大通量、低壓降、高效率的新型塔內件NS復合并流塔板技術，已在75座塔器的擴能改造和新建裝置中應用。結果表明，僅更換塔板就可提高處理能力2倍以上，同時提高效率30%以上，節能50%以上，節省投資80%以上，解決了現有裝置處理量翻番的擴量節能改造難題。

    塔板和填料是應用較廣的蒸餾分離元件，由于塔板和填料技術相對成熟，國內外相關研究已接近極限，單項研究難以取得突破性提升。通過塔板和規整填料高效耦合、氣液相界面傳質強化調控，板式塔和填料塔優勢互補，充分利用塔內空間，將NS傾斜長條立體塔板與三維規整填料耦合，開發了具有自主知識產權的大通量高效高操作彈性NS復合并流塔板技術，有效解決了并流傳質填料在大型塔器中的應用難題，效率、通量和操作彈性跨越式提高。

    同時，該校開發了系列配套塔內件，構建了NS復合并流塔板設計工藝軟件包、專用加工模具和生產線，消除了工業化應用的瓶頸。舊塔擴量節能改造采用此項技術，在塔體不變、外殼降液管和支撐圈不動的情況下，僅更換塔內件，即可將設計產量提高70%~200%，正常操作范圍為設計量的40%~200%，并且提高產品質量、降低能耗，投資僅為傳統設備1/5~1/3，并可大幅度縮短施工工期。新塔器設計采用此項技術，同等處理能力可縮小塔截面積50%以上，或減少并聯套數50%以上，減少設備投資1/2~2/3。

    工業生產對塔器設備廠家生產的塔板的要求主要是：通過能力要大，即單位塔截面能處理的氣液流量大；塔板效率要高；塔板壓力降要低；操作彈性要大；結構簡單，易于制造。在這些要求中，對于要求產品純度高的分離操作，首先應考慮高效率；對于處理量大的一般性分離（如原油蒸餾等），主要是考慮通過能力大。