塔的分类：
- 塔内件结构分为：板式塔和填料塔
- 操作压力分为：加压塔、常压塔、真空塔
- 按单元操作分为：精馏塔、吸收塔、萃取塔
模拟物性方法经验值：
- 板式塔（状态方程）、填料塔（活度系数）
- 加压塔、常压塔（两个状态方程）、真空塔（活度系数）
设计和成产在工艺和结构上对塔内件的要求：
- 分离效率：较高的分类效率可以降低塔的高度
- 操作弹性：操作弹性大，分离效率衰减少，适应性强，利于稳定操作
- 处理能力：单位截面积内的处理量大
- 压降：全塔压降低，利于分离，降低塔釜温度，适合热敏物料
板式塔
板式塔的塔板分为有降液管和无降液管（穿流板）两大类。
按照气液流动关系，有错流型、逆流型、并流型等。
按照气液接触状态来分，有鼓泡状态（鼓泡层中液相为连续相）和喷射状态（气相为连续相，液相成为分散的雾滴状态），事实上这两种状态之间往往存在有过渡状态。
板式塔时逐级接触型的气液传质设备，气相通过塔板时，穿越板上的液层进行传质过程。
泡罩塔
优点：
- 不易漏液，操作弹性好，气液负荷有较大波动时，仍可维持恒定板效率，塔板不易堵塞，对各种物料适应性强
缺点：
- 结构复杂，造价高，液层厚，压降大，较易雾沫夹带，限制了气速的提高，生产能力不大。
筛板塔
主要结构和功能：
- 筛孔：提供气体上升通道
- 溢流堰：维持塔板液层高度，保证塔板上气液两相足够的接触面积
- 降液管：液体从上层塔板流至下层塔板的通道
优点：
- 结构简单，造价低，压降小，生产能力和板效率高于泡罩塔
缺点：
- 操作弹性范围小，小孔筛板容易堵塞，不能处理易结交粘度大的物料
浮阀塔
主要结构和功能：
- 阀脚：浮阀带有三条带钩的腿，筛孔上的浮阀钩扳转，防止浮阀吹脱
- 定距片：边沿三块向下微弯的脚，保持阀片与塔板间距保持2.5mm间隙，浮阀升起时不会被黏住，可平稳上升
优点：
开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大20-40%，操作弹性大，上升气体水平方向吹入液层，气液接触时间长，雾沫夹带小，板效率高，压降小，造价低于泡罩塔60-80%（但高于筛板塔120-130%）。
固阀塔
理论上任何一种浮阀塔板都有对应的固阀塔板。
优点：
- 气体从侧方释放，使泡沫层高度降低，可以减少雾沫夹带，比常规筛板塔和浮阀塔处理量更高，压降更小。
- 机械强度高，没有活动部件，避免了磨损，有较好的抗堵性。
其他类型
- 舌型塔板与浮动舌型塔板（喷射型）
- 导向筛板
- ADV浮阀塔板
- 垂直筛板
- 林德板
加权综合评价
下表结果中按优劣顺序排列。
| 加权指标 | 评价结果1 | 评价结果2 |
|---|---|---|
| 加工造价及干板压降 | 林德板、浮阀板、小孔筛板、大孔筛板、泡罩板 | 浮阀板、林德板、大孔筛板、小孔筛板、泡罩板 |
| 板效率及生产能力 | 林德板、浮阀板、小孔筛板、泡罩板、大孔筛板 | 浮阀板、林德板、小孔筛板、大孔筛板、泡罩板 |
| 操作弹性及抗堵性 | 泡罩板、大孔筛板、浮阀板、小孔筛板、林德板 | 浮阀板、小孔筛板、林德板、大孔筛板、泡罩板 |
性能负荷图
模拟
物系确定之后以下因素决定了塔盘的效果：
- 塔板结构和气液相负荷决定塔板上的气液接触方式和两相流动操作状态
- 两相流动状态决定了塔板的压降、返混（塔板上和塔板间）、气液湍动程度和相界面大小
- 物性因素与上述因素仪器，直接影响塔板上的传质效果和塔板效率
填料塔
按结构分为：
- 环形填料：拉西环、鲍尔环、阶梯环
- 鞍形填料：弧鞍、矩鞍
- 格栅填料
- 板波纹填料
- 波纹网填料
- θ网环
按装填方法分为：
- 散堆填料：拉西环、鞍形、θ网环等
- 规整填料：板波纹填料、丝网填料等
填料的特性
比表面积：
单位体积填料所具有的表面积，单位是 m2/m3，一般来说比表面积越大，气液传质接触面积越大，同时良好的润湿性能保证传质效率，就能带来良好的填料效率。
空隙率：
单位体积填料所具有的空隙体积，表示气液两相流动的通道，空隙率越大，气液通过能力越大，气相流动阻力越小，压降越小。
填料因子：
比表面积和空隙率三次方的壁纸，单位是 1/m，代表填料流体力学性能，填料因子越小，流动阻力越小
堆密度：
单位体积填料的质量，单位是 kg/m3。
散堆填料
拉西环：
最早的一种填料，高径比相等的陶瓷或金属制成的空心圆环。存在沟流、壁流，润湿率低，传质效率低。
鲍尔环：
在环的侧壁开一层或两层长方形小孔，生产能力大，压降低，分离效率高于拉西环。
阶梯环：
环壁有长方形小孔，环内有交错的十字形叶片，生产能力更大，压降更低，分离效率更高。
规整填料
一种整砌结构的新型高效填料，由很多波纹薄板组成的圆饼状填料，其直径略小于塔壳内径，波纹与水平方向成一定角度（30或45°），相邻两块板反向靠叠，使波纹倾斜方向互相垂直，上下两盘填料旋转一定角度对方，一般旋转90°。
一般用于分离难度较大的物系。
20世纪70年代末，规整填料的发展主要是来解决低压（真空）精馏。
优点：
- 结构紧凑，比表面积大，使上升的气体不断改变方向，下降的液体不断重新分布，从而使传质效率很高。
- 填料规整排列，使流动阻力很小，整塔压降很小。
- 只要液体初始分布均匀，则全塔分布均匀。
- 无放大效应，具有很高的传质效率。
缺点：
- 不能处理粘度较大，容易聚合、堵塞的物料。
常用的是Mellapak的填料，其是全世界使用最为广泛的规整填料，MellapakPlus是最新一代的规整填料，基于对传统Mellapak几何结构上进行改善，所以与Mellapak相比，压降大幅降低，处理能力大幅提升。
MellapakPlus使流体流向改变更为平滑，不再像Mellapak中的流体流动方向突然改变，这样做的好处使降低压降，减小气相和液相之间的剪切力，且降低气体流速。
- 与传统规整填料相比，Mellapak和MellapakPlus压降显著降低
- 对于新塔，MellapakPlus能使塔径设计的更小
- 对于改造塔，在维持同等效率的前提下，MellapakPlus可以显著提升处理能力
性能指标
一些常见的填料性能指标：
有点糊，估计是看不太清了。
HETP预测：传质模型、经验法则和数据插值
填料的 HETP（Height Equivalent to a Theoretical Plate，理论板当量高度） 预测是化工分离过程中评估填料性能的重要方法，用于预测填料层的分离效率。
HETP = 填料高度 / 理论板数
大多数情况下，HETP只对少数变量敏感，并且由于即使是最好的传质模型也不可靠，因此作者经验是，HETP的经验法则比传质模型更准确、更可靠。
数据插值实验HETP数据是获得设计HETP值的最可靠方法。对理论的理解太差以至于经验比理论模型做得更好。作者认为，最好从实验数据中推导HETP，并根据经验法则进行检查。
影响填料效率的因素：
- 填料比表面积增加：粒径减小（散堆填料）；流道尺寸收窄（规整填料）；表面压花-麻点
- 散堆填料表面更好的分布
- 相同比表面积，Y型填料（45度）比X型填料（30度）具有更高的效率
- 恒定
L/V操作，通常气液负荷对散堆和大多数板波纹规整填料HETP几乎没有影响；一些丝网填料随负荷增加而HETP增加 - 气液相分布良好，气液相分布不均对填料效率都有很大的不利影响。
分布器
性能指标：
- 润湿率： 填料塔中气液两相间的传质主要在填料表面流动的液膜上进行的，而液体能否成膜取决于填料表面的润湿性能，传质效率与填料的润湿性能密切相关。
- 喷淋密度： 单位时间内单位塔截面上喷淋的液体体积。
液体在填料塔内分布均匀，可以增大填料的润湿表面积，以提高分离效果。
液体的初始分布至关重要，足够好的分布，在保证润湿的同时，可以防止壁流和沟流的现象。
不良的分布，会导致填料效率急剧下降。
液体分布器分类：
- 压力式分布器：喷嘴式、排管式
- 重力式分布器：管式、盘式、槽式等
分布器要求：
- 足够多的喷淋点密度，喷淋点的集合分布均匀，喷淋点间流量均匀
- 足够多的气流通道，降低压降，减少雾沫夹带，使气相分布均匀
- 具有较大的操作弹性
- 分布器流道畅通，易安装
1、喷淋式分布器
流体在工作压力下由喷孔喷射出液体，形成旋流喷射的圆锥形膜，从而形成雾化流，以一定的喷射角将液滴分布到填料表面。
通过对喷嘴的布置、喷射角设计等方面因素的控制达到均匀分布的目的，塔径较大的塔分布效果较差，操作弹性小。
2、盘式分布器
使用较为广泛的一种分布器，分布性能优良，操作弹性比较高，可以允许相当大的液体通量。
设置帽盖，改变上升气流方向，促进横向混合，还可以起到挡液的目的。
液体混合和均匀分布效果较好，主要用于直径不是很大的填料塔。
3、槽式分布器
在中、大型填料塔中引用十分普遍，适用于流量范围很宽的场合，操作弹性高，气相通道大，最大可占55%塔截面，压降较低。
分布质量稳定，但是对水平度的要求较高，安装时要保证水平度。
压降经验值
板式塔：
常规精馏，正常操作0.5-0.6kPa/塔盘，1.0-1.2kPa/塔盘已接近液泛
吸收解析，正常操作0.8-0.9kPa/塔盘，1.2-1.4kPa/塔盘已接近液泛
填料塔：
常规Mellapak填料，正常操作最大压降0.3kPa/米填料，1.2kPa/米填料已接近液泛
新MellapakPlus填料，正常操作0.55kPa/米填料，1.2kPa/米填料已接近液泛
散堆填料，正常操作最大压降0.6kPa/米填料，1.2kPa/米填料已接近液泛
等板高度HETP经验值
等板高度和HETP基本上概念是一致的，只不过分子分母相反和单位不同而已。
| 填料规格 | 等板高度（块/米） | 比表面积（约） |
|---|---|---|
| Pakpro 250Y | 2-3 | 256 |
| Pakpro 350Y | 3-4 | 353 |
| Pakpro 500Y | 3-5 | 507 |
| Pakpro 750Y | 4.5-6 | 750 |
| CY 700 | 3-6 | 700 |
| Pakpro 252Y | 2-3 | 249 |
| Pakpro 352Y | 3-4 | 298 |
| Pakpro 452Y | 3-5 | 345 |
| Pakpro 602Y | 4-6 | 404 |
| Pakpro 752Y | 4.5-6 | 500 |
| Pakpro BX+ | 5-10 | - |
| Pakpro CY+ | 10-15 | - |
塔内件选择
板式塔塔型选择一般原则：
下列情况优先选用板式塔：
- 塔内液体滞液量较大，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定。
- 含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险较小。
- 在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，例如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线采出口，这是因为一般板式塔的结构上容易实现，此外塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效传热。
- 在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。
一般塔径>300mm即可采用板式塔。
板式塔塔盘的类型与选择原则：
1、塔板种类
根据塔板上气、液两相的相对流动状态，板式塔分为穿流式和溢流式，目前板式塔大多采用溢流式，穿流式塔板操作不稳定，很少使用，除特定场景外。
2、各种塔板的性能比较
| 塔盘类型 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 泡罩塔板 | 较为成熟，操作稳定 | 结构复杂，造价高，塔板阻力大，处理能力小 | 特别容易堵塞的物系 |
| 浮阀塔板 | 效率高，操作范围宽 | - | 分离要求高，负荷变化大 |
| 筛板 | 结构简单，造价低，塔板效率高 | 易堵塞、操作弹性小 | 分离要求高，塔板数较多 |
| 舌型塔板 | 结构简单，阻力小 | 操作弹性小窄，效率低 | 分离要求较低的闪蒸塔 |
填料塔塔型选择一般原则：
- 在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，可采用新型填料以降低塔的高度。
- 对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，可以优先选择真空操作下的填料塔。
- 具有腐蚀性的物料，可选用填料塔，因为填料可以采用非金属材料，如陶瓷，塑料等。
填料塔实验室小型塔到工业上12m大塔均可使用。