10.1.3填料塔得附属结构
填料塔得附属结构包括填料支撑板，液体分布器，液体再分布器，气、液体进口及出口装置等。
1、1、 支承板
支承板得主要用途式支承塔内得填料及填料上得持液量，同时又能保证气液两相顺利通过。支承板应有足够的机械强度和耐腐蚀能力。支承板若设计不当，填料塔的液泛可能首先在支承板上发生。对于普通填料，支承板的自由截面积应不低于全塔截面积的50％，并且要大于填料层的自由截面积。常用的支承板有栅板和各种具有升气管结构的支承板（图10—5）。栅板式支承装置是由竖立的扁钢条焊接而成，如图10—5（a）所示，扁钢条的间距应为填料外径的0.6~0.7倍。升气管式支承装置多是为了适应高空隙率填料的要求，如图10—5（b）所示。气体由升气管上升，通过气道顶部的孔及侧面的齿缝进入填料层，液体则由支承装置底板上的诸多小孔中流下，气液分道流动。(a)?¤°?(b)éy??1üê?(c)
条形升气管
图10－5 填料的支撑
2、2、 液体分布器
液体分布器对填料塔的性能影响颇大。分布器设计不当，液体预分布不均，填料层内的有效润湿面积减少而偏流现象和沟流现象增大，影响传质效果。
（1）管式喷淋器
管式喷淋器如图10—6所示，(a)为弯管式，（b）为缺口式，这两种一般用于直径在300mm以下的填料塔。(c)为多孔直管式，(d)为多孔盘式。所谓多孔是在管下侧开2～4排、直径3～6mm的小孔，小孔的总截面积于进液管截面积大致相等。多孔直管式喷淋器适用于直径600mm以下的塔，多孔管式喷淋器适用于1.2m直径以下的填料塔。多环多孔盘管式喷淋器可用于直径更大的塔设备。
BABA(a)A￡-A(c)B￡-B(d)(b)图10－6 管式喷淋器
（2）莲蓬式喷淋器
莲蓬式喷淋器如图10—7所示。莲蓬头的直径约为塔径的1/4左右，莲蓬球面上开有许多3～10mm的小孔，喷洒角??80。莲蓬式喷淋器只适用于直径小于600mm的填料塔。
（3）盘式喷淋器
如图10—8，分布盘上开有许多筛孔或装有溢流管，通过筛孔或溢流管将液体均布在整个塔截面上。这种喷淋器可用于直径大于0.8m的填料塔。
0（4）齿槽式分布器
如图10—9所示，液体先由上层的主齿槽向下层的分齿槽作预分布，然后再向填料层喷洒。齿槽式分布器自由截面积很大，不易堵塞，对气体的阻力小，故特别适用于大直径的塔设备。但是这种分布器的安装水平要求较高。
3、3、 液体再分布器
液体再分布器的作用是将流到塔壁附近的液体重新汇集并引向中央区域。为改善向壁偏流效应造成的液体分布不均，可在填料层内部每隔一定高度设置一液体再分布器。每段填料层的高度因填料种类而异，偏流效应越严重的填料，每段高度应越小。
常用的液体再分布器为截锥形（图10—10）。如考虑分段卸出填料，再分布器之上可另设支撑板[图10－10（b）]。
图10－9 槽式喷淋器DTaD1(a)í?10￡-10 òoì??ù·?2??÷(b)4、4、 其他
为避免操作中因气速波动而使填料被冲动及损坏，常需在填料层顶部设置填料压板或挡网，否则有可能使填料层结构及塔的性能急剧恶化，破碎的填料也可能被代入气、液出口管路而造成阻塞。
填料塔气体进口的构形应考虑液体倒灌，更重要的是要有利于气体均匀地进入填料层，对于小塔常见地方式是使进气管伸至塔截面的中心位置，管端作向下倾斜的切口或向下弯的喇叭口。对于大塔，应采取其他更为有效的措施。
气体出口有时需设置除雾沫装置，常用的除沫装置有折流板除雾器、丝网除雾器等。液体的出口应保证形成塔的液封，并能放置气体的挟带。
10．2 板式塔
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10.2.1板式塔的塔型简介
板式塔的塔型很多，最早在工业上应用的有泡罩塔（1813年）和筛板塔（1832年），随着石油化学工业的发展，先后出现了许多新型塔（如浮阀塔、舌形塔、浮动喷射塔、波纹筛板塔、双孔径筛板塔、斜孔筛板塔、多降液管筛板塔）。
图10—11为常用的几种塔板构造的示意简图。其中（a）为泡罩塔；（b）为筛板塔；（c）为浮阀塔；(d)为固定舌型塔；（e）为浮动喷射塔。
òoì?òoì?òoì???·§éy??1ü??á÷￡¨a￡???á÷￡¨b￡???á÷(c)òoì?òoì???°???á÷(d)í?10￡-11 3￡ó?°?ê??tμ??òí???á÷(e)这里介绍几种常用的塔板类型，其他繁多的塔板结构可从这几种基本塔板演变而来。现在对图10－11中提出的几种基本塔型作一些介绍。
1、1、 泡罩塔
这是最早应用于生产上的塔板之一，因其操作性能稳定，故一直倒20世纪40年代还在板式塔中占绝对优势。后来逐渐被其他塔板代替，但至今仍占有一定地位，泡罩塔特别使用于容易堵塞的物系。
泡罩塔板见图10—11（a）。踏板上装有许多升气管，每根升气管上覆盖着一只泡罩（多为圆形，也可以是条形或是其他形状）。泡罩下边缘或开齿鏠或不开齿鏠，操作时气体从升气管上升再经泡罩塔于上升气管的环隙，然后从泡罩下边缘或经齿缝排出进入液层。泡罩塔板操作稳定，传质效率（对塔板而言成为塔板效率）也较高。但有不少缺点：结构复杂、造价高、塔板阻力大。液流通过塔板的液面落差较大，因而易使气流分布不均造成气液接触不良。
2、2、 筛板塔
筛板塔也是最早出现的塔板之一。从图10—11（b）可知，筛板就是再板上打很多筛孔，操作时气体直接穿过筛孔进入液层。过去对这种塔板结构研究不够，很难操作，只要气流发生波动，液体就布从降液管下来，而是从筛孔中大量漏下，于是操作也就被破坏。这种塔板早期一直应用不广，直到1949年以后才又对筛板进行试验，掌握了规律，发现能
稳定操作。目前它在国内外已大量推广应用，特别是在美国其比例大于下面介绍的浮阀塔板。
筛板塔的优点是结构简单、造价低，此外也能稳定操作，板效率也较高。缺点是小孔易堵（近年来发展了大孔筛板，以适应大塔径、易堵塞物料的需要），操作弹性和板效率比下面介绍的浮阀塔板略差。
3、3、 浮阀塔
这种塔见图10—11（c），是在20世纪40~50年代才发展起来的，现在使用很广。在国内浮阀塔的应用占有重要地位，普遍获得好评。其特点是挡气体流量在较大范围内波动时均能稳定地操作，弹性大，效率好，适应性强。
浮阀塔结构特点是将浮阀装在塔板上的孔中，能自由地上下浮动，随气速地不同，浮阀打开地程度也不同。
浮阀形式繁多，生产上多使用F—1型（国外称V1）浮阀，对于处理污垢或易聚合物料，也有地采用十字架型（国外称V4）浮阀。
4、4、 固定舌型塔
见图10—11（d），这种属于喷射型。因舌形孔是将塔板冲压而成的斜孔，故气流上升时从斜孔中喷射而出，气流方向于液流方向一致，可消除塔板上液面落差。有利于气流均匀分布。固定舌型塔板加工方便、造价低、通量大、塔板阻力较小（因液层薄，这是喷射塔板的共同特点）。缺点是气液接触时间较短，故板效率不高。
5、5、 浮动喷射塔见图10—11（e），浮动喷射塔是我国自行开发的一种新型塔板。整块塔板由彼此相叠的百叶窗式浮动板片组成，浮动板片被支承后能自由转动一个角度（200C~300C）,挡气流上升时板片张开，气流则斜向吹出。这类塔板特点式阻力小，处理量大。在炼油和化工生产上已获得较好的效果。
10.2.2板式塔的操作原理
板式塔于填料塔不同，它属于分段接触式气液传质设备，塔板上气液接触的良好与否和塔板结构及气液两相相对流动情况有关。现以筛板塔为例来说明板式塔的操作原理。如图10—12，上一层踏板上的液体由降液管流至板上。而下一层板上升的气体（或蒸汽）经塔板上的筛孔，以鼓泡的形式穿过塔板上的液体层，并在此进行气液接触传质。离开液层的气体继续升至上一层塔板，再次进行气液接触传质。由此经过若干层塔板，再次进行气液接触传质。由此经过若干层塔板，进行多次的气液接触和分离，最终达到预定的传质目的。塔板上的鼓泡层高度，由塔板结构和气液两相流量而定。在塔板结构和液量已知的情况下，鼓泡层高度随气速而变。通常在塔板以上形成三种不同状态的区间，靠近塔板的液层底部属鼓泡区，如图中（1）；在液层表面属泡沫区，如图中（2）；在液层上方空间属雾沫区，如图中（3）。这三种状态能进行气液接触传质作用，其中泡沫状态的传质效果尤为良好。当气速不很大时，塔板上以鼓泡区为主，传质效果不够理想。随着气速增大至一定值，泡沫区增加，传质效果显著改善，相应地雾沫夹带虽有增加，但还不至于影响传质效果。如果气速超过一定范围，则雾沫区显著增大，雾沫夹带过量，严重影响传质效果。为此，在板式塔中必须在适宜地液体流量和气速下操作，才能达到良好地传质效果。
10.2.3板式塔塔径的估算
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