一、板式塔的结构

按照塔内气、液流动的方式，可将塔板分为错流塔板与逆流塔板两类。

图3-1所示的筛板塔为错流塔板类型之一。塔内气、液两相呈错流流动，即液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，但对整个塔来说，两相基本上呈逆流流动。错流塔板降液管的设置方式及堰高可以控制板上液体流径与液层厚度，以期获得较高的效率。但是降液管占去一部分塔板面积，影响塔的生产能力，而且，液体横过塔板时要克服各种阻力，因而使板上液层出现位差，此位差称为液面落差。液面落差大时，能引起板上气体分布不均，降低分离效率。错流塔板广泛用于蒸馏、吸收等传质操作中。

图1 筛板塔的结构

逆流塔板亦称穿流板，板上不设降液管，气、液两相同时由板上也道逆向穿流而过。栅板、淋降筛板等都属于逆流塔板。这种塔板结构虽简单，板面利用率也高，但需要较高的气速才能维持板上液层，操作范围较小，分离效率也低，工业上应用较少。

二、塔板的结构形式

1、泡罩塔板 

泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，它由升气管及泡罩构成。泡罩安装在升气管的顶部，分圆形和条形两种，以前者使用较广。泡罩有f80mm、f100mm和f150mm三种尺寸，可根据塔径大小选择。泡罩下部周边开有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上为正三角形排列。

2、筛孔塔板 

筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔，孔径一般为3～8mm。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液层。

3、浮阀塔板

浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀腿，插入阀孔后将阀腿底脚拨转90°，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片，当气速很低时，由于定距片的作用，阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上，可防止阀片与板面的黏结。

4、喷射型塔板 

a）舌形塔板  

舌形塔板的结构特点是，在塔板上冲出许多舌孔，方向朝塔板液体流出口一侧张开。舌片与板面成一定的角度，有18°、20°、25°三种（一般为20°），舌片尺寸有50mm×50mm和25mm×25mm两种。舌孔按正三角形排列，塔板的液体流出口一侧不设溢流堰，只保留降液管。

b）浮舌塔板

浮舌塔板的结构特点是，其舌片可上下浮动。因此，浮舌塔板兼有浮阀板和固定舌形板的特点，处理能力大、压降低、操作弹性大。

三、塔板性能评价

塔板的性能评价指标：①生产能力大；②塔板效率高；③塔板压降低；④操作弹性大；⑤结构简单，制造维修方便，造价低。

四、板式塔的流体力学性能

 1、塔板上气液两相的接触状态

   塔板上气液两相的接触状态是决定板上两相流体力学及传质和传热规律的重要因素。当液体流量一定时，随着气速的增加，可以出现四种不同的接触状态：①鼓泡接触状态；②蜂窝接触状态；③泡沫接触状态；④喷射接触状态。 

2、气体通过塔板的压降

气体通过塔板需克服一定的阻力——塔板压降。

塔板阻力包括1）干板阻力：板上各部件所造成的局部阻力；2）充气液层阻力：板上充气液层的静压力形成的阻力；3）表面张力阻力：液体表面张力形成的阻力。

3、塔板上的液面落差

当液体横向流过塔板时，为克服板上的摩擦阻力和板上部件（如泡罩、浮阀等）的局部阻力，需要一定的液位差，则在板上形成由液体进入板面到离开板面的液面落差。

五、板式塔的操作特性

1、板式塔的异常操作现象

① 漏液：在正常操作塔板上，液体横向流过塔板，然后经降液管流下。当气体速度较小时，气体通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。

   为保证塔正常操作，漏液量应不大于液体流量的10%。漏液量为10%的气体速度称为漏液速度，它是板式塔操作气速的下限。

② 雾沫夹带：上升气流穿过塔板上液层时，必然将部分液体分散成微小液滴，气体夹带着这些液滴在板间的空间上升，如液滴来不及沉降分离，则将随气体进入上层塔板，这种现象称为雾沫夹带。

③ 液泛：塔板正常操作时，在塔板上应维持一定厚度的液层，以和气体进行接触传质。如果由于某种原因导致液体充满塔板之间的空间，使塔的正常操作受到破坏，这种现象称为液泛。