板式塔的结构和类型

板式塔的主要特点是塔中安装一定数量的塔板，原水水平流过塔板，通过下降管进入下一层塔板，载气以鼓泡或喷雾的形式通过塔板上的水层，相互接触进行传质。塔内气相和水相的组成随塔高的变化而逐步变化。板式塔的传质效率高于填料塔。

一、板式塔结构

板式塔是一种逐步接触的气液传质设备。本实用新型由圆柱壳、塔板、溢流堰、下降管和受液板组成。在操作过程中，塔中液体在重力作用下从上塔板的下降管流向下塔板的接收塔板，然后水平流过塔板，从另一侧的下降管流向下一塔板。溢流堰的作用是保持塔板上一定厚度的流动液体层。气体在压差的驱动下，自下而上通过每层塔板的提升管，分散成一股小气流，气泡通过每层塔板的液体层。气液两相在塔板上必须保持紧密、充分的接触，为传质过程提供较大且不断更新的相间接触面，降低传质阻力。在板柱中，两相流尽可能在逆流中流动，以提供最大的传质驱动力。正常运行时，液相为连续相，气相为分散相。

二、 托盘类型

塔板可分为带降液管塔板和不带降液管塔板。在带有降液管的塔板上，气液两相以横流形式接触。该托盘效率高，操作灵活性大，用途广泛。在非降液管塔板中，气液两相逆流接触，塔板表面利用率高，生产能力大，结构简单，但效率低，操作灵活性小，工业应用较少。

降液管塔板分为泡罩塔板、筛板塔板、浮阀塔板和喷射塔板。

1、气泡盖托盘

泡罩塔板的主要部件是空气管和泡罩。气泡盖安装在立管顶部，分为圆形和条形两种，其中圆形气泡盖应用广泛。泡罩下部有许多齿缝，一般为三角形、矩形或梯形。泡罩按照一定的规则排列在托盘上。操作时，板上有一定厚度的液体层，齿缝浸入液体层中形成液体密封。立管的顶部应高于齿槽缝的顶部边缘，以防止液体从立管中泄漏。上升气体通过齿隙进入板上液体层时，分散成许多小气泡或流动流，在板上形成气泡层，为气液两相的传热传质提供了大量的接触界面。

泡罩塔的主要优点是：由于提升管在非常低的气体速度下运行，不会出现严重的泄漏现象，即操作灵活性大，托盘不易堵塞，适用于各种物料的处理。其缺点是结构复杂、成本高、板上液体层厚、气路曲折、板上压降大、生产能力和板效率低。近年来，泡罩塔板逐渐被筛板塔板和浮阀塔板所取代，在新塔设备中很少使用。

2、筛孔塔板

筛板简称筛板。托盘上有许多均匀的孔。孔径3-8mm、直径大于10mm的筛板称为大孔径筛板。筛孔在托盘上呈正三角形排列。塔板上设有溢流堰，以保持塔板上一定厚度的液体层。

在操作过程中，气体通过网孔分散成小流，气泡通过液体层。在正常操作条件下，通过筛孔上升的气流应能组织液体通过筛孔向下泄漏。

筛板结构简单，成本低，板上液滴小，气体压力低，生产能力大，气体分散均匀，传质效率高。缺点是筛孔易堵塞，不适合处理易结焦、粘度高的物料。

3、浮阀塔板

浮阀塔板是在泡罩塔板和筛板的基础上发展起来的。它吸收了两个托盘的优点。其结构特点是塔板上有多个阀孔，每个阀孔上设有一个上下浮动的阀板。阀板本身与几个阀腿相连。插入阀孔后，转动阀腿90°的脚，限制阀板在操作过程中抬高的最大高度，防止阀板被气体吹走。在阀板周围冲孔有几个稍微向下弯曲的固定力矩板。当气流速度很低时，固定力矩板与塔板点接触，位于网格上。阀板与踏板的点接触也可以防止阀板在停机后粘在板表面。

在运行过程中，阀孔上升的气流通过阀板与塔板之间的间隙沿水平方向进入液层，增加气液接触时间，浮阀的开度随气载变化。当气量较低时，开度较小，气体仍能以足够的气速通过缝隙，避免过度泄漏；当气量较大时，阀板自动浮起，开度增大，使气速不至于过大。

浮阀塔板的优点是结构简单，制造方便，成本低，塔板开启率大，生产能力大；阀板随气流量的变化而自由升降，操作灵活性大，塔板效率高，原因是气流上升。水平进入液体层，气液接触时间长。其缺点是，在处理易结焦、粘度高的材料时，阀板容易与塔板粘接；在操作过程中，有时阀板脱落或卡住，使得塔板效率和操作灵活性降低。

4、喷射性塔板

在喷射塔板上，气体沿水平方向喷射，不再通过厚液层冒泡，降低了塔板的压降，减少了液体泡沫的夹带。较大的操作气速可以用来提高生产能力。

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