板式塔与填料塔比较

板式塔和填料塔对比

1.1.1.1填料塔与板式塔的比较表8-2 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构，如筛板、泡罩、浮阀等；塔内设置有多层塔板，进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料，格栅、波纹板、脉冲等规整填料；填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作设备性能空塔速度（亦即生产能力）高，效率高且稳定；压降大，液气比的适应范围大，持液量大，操作弹性小大尺寸空塔气速较大，小尺寸空塔气速较小；低压时分离效率高，高压时分离效率低，传统填料效率较低，新型乱堆及规整填料效率较高；大尺寸压力降小，小尺寸压力降大；要求液相喷淋量较大，持液量小，操作弹性大（续表）制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难，安装程序较简单，检修清理容易，金属材料耗量大新型填料制备复杂，造价高，检修清理困难，可采用非金属材料制造，但安装过程较为困难适用场合处理量大，操作弹性大，带有污垢的物料处理强腐蚀性，液气比大，真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则：选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。

1）下列情况优先选用填料塔：a.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，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.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，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。

因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等；d.容易发泡的物料，宜选用填料塔。

2）下列情况优先选用板式塔：a.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；b.液相负荷较小；c.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；d.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，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。

板式塔和填料塔对比

表8-2 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构，如筛板、泡罩、浮阀等；塔内设置有多层塔板，进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料，格栅、波纹板、脉冲等规整填料；填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作设备性能空塔速度（亦即生产能力）高，效率高且稳定；压降大，液气比的适应范围大，持液量大，操作弹性小大尺寸空塔气速较大，小尺寸空塔气速较小；低压时分离效率高，高压时分离效率低，传统填料效率较低，新型乱堆及规整填料效率较高；大尺寸压力降小，小尺寸压力降大；要求液相喷淋量较大，持液量小，操作弹性大（续表）制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难，安装程序较简单，检修清理容易，金属材料耗量大新型填料制备复杂，造价高，检修清理困难，可采用非金属材料制造，但安装过程较为困难适用场合处理量大，操作弹性大，带有污垢的物料处理强腐蚀性，液气比大，真空操作要求压力降小的物料1.1.1.1板式塔塔型选择一般原则：选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。

1）下列情况优先选用填料塔：a.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，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.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，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。

因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等；d.容易发泡的物料，宜选用填料塔。

2）下列情况优先选用板式塔：a.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；b.液相负荷较小；c.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；d.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，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。

精馏塔的安装操作及故障处理

填料塔静压液体分布器的水平度要求很高 , 应在塔安装就位后现场安装 , 以避免塔垂直度对分布器等水平度的
影响。
塔的无规则小摇动,不会使塔效率有大的下降,较垂直塔的效率下降小于10%。塔的无规则摇动会使液体分布器
分布性能下降,使液体分布器溢流,使塔的效率大幅度下降, 使用管式分布器可避免此类事故发生。
很高的塔,由于风载的影响,塔顶摇动很大宜采用管式液体分布器。
2、填料塔的椭圆度
一般认为 ,填料塔的椭圆度并不影响填料塔的性能 ,
只是影响塔内件及填料的安装。散装填料的安装并不受塔椭圆度的影响。为了便于安装,规整填料塔的塔径误差需予以限制,常规规整填料塔推荐误差见下表。
塔的主要特点比较，列表说明，如下表所示。塔的制造与安装
总的来说,填料塔的制造与安装应按设计要求进行 ,不能一概而论。有些设计对制造、安装的某些误差精度要求较高,而另外一些设计对制造、安装的这些误差精度要求可能并不太高,误差稍大,并不影响塔的正常操作。例如图所示,静压孔流式液体分布器受安装水平度的影响,若设计液位只有50mm,对水平度的要求较高,否则会导致液体分布不均,水平度偏差10mm,两点液量相差11%;若设计液位200mm,水平度稍差,对液体分布不会有大的影响,水平度偏差10mm,两点液量相差只有2.5%。
制造与安装精度虽不可一概而论,某些精度也无标准可言, 但仍有公认的误差精度可供参考。
1、填料塔的垂直度
由于塔节的对接、塔节与裙座的对接、塔的基础及热变形等因素的作用,塔不可能做到绝对垂直,因此使塔产生了垂直度偏差。在填料塔填料层内,液体受重力的作用趋于垂直下流,因此若塔有倾斜,液体将优先流向倾斜的下一边塔壁,倾斜的上一边液流小,气体则优先流向倾斜的上一边塔壁,结果导致填料层内的气液分布不均,分离效率下降,许多研究者的实验证明了这一点。多数实验结果认为,每倾斜一度分离效率下降 5%~10%, 规整填料由于塔倾斜而引起的效率下降较散装填料要小。规整填料的倾斜度应小于0.2°~0.5°。

填料塔与板式塔的区别

设计
板式塔的设计主要考虑塔板的开孔率、板间距、液体和气体的流量等因素。根据工艺要求，确定合适的开孔率和板间距，设计液体和气体的进出口位置。
03
操作性能比较
处理能力的比较
处理能力
填料塔由于其结构特点，通常具有较大的气液接触面积，因此处理能力较大。相比之下，板式塔由于其结构限制，处理能力相对较小。
能效与经济性分析
能效分析
填料塔的能效较高
由于填料塔的传质效率高，气体通过填料层时阻力小，压降小，因此能效较高。
VS
板式塔的能效较低
板式塔的传质效率相对较低，气体通过板式塔时阻力大，压降大，因此能效较低。
经济性分析
填料塔的初期投资成本较低
填料塔的结构简单，设计、制造和维护方便，因此初期投资成本较低。
填料塔与板式塔的区别
• 引言 • 结构与设计 • 操作性能比较 • 能效与经济性分析 • 应用领域与案例 • 结论
01
引言
目的和背景
• 填料塔和板式塔是工业中常用的两种塔设备，用于实现气液传质、传热等过程。了解两者之间的区别有助于更好地选择合适的塔设备，提高生产效率和降低能耗。
填料塔与板式塔的定义
绿色环保理念将进一步推动塔设备的发展。需要关注塔设备的环保性能，研究开发低污染、低能耗的塔设备，以适应可持续发展的要求。
THANKS
感谢观看
板式塔的后期运行成本较高
板式塔的结构复杂，需要定期清洗和维护，因此后期运行成本较高。
05
应用领域与案例
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应用领域的比较
填料塔
适用于气体处理量大、要求压降小、操作稳定、避免液泛气速的场合，如吸收、解吸、萃取等。
板式塔

填料塔及板式塔的区别

拉西环
缺点：高径比大，堆积时填料间易形成线接触，故液体常存在严重的沟流和壁流现象。且拉西环填料的内表面润湿率较低，因而传质速率也丌高。在拉西环基础上衍生了θ 环、十字环及螺旋环等，其基本改进是在拉西环内增加一结构，以增大填料的比表面积。
环
32
②鲍尔环(pall ring)：
在环的侧壁上开一层或两层长方形小孔，小孔的母材并丌脱离侧壁而是形成向内弯的叶片。上下两层长方形小孔位置交错。同尺寸的鲍尔环不拉西环虽有相同的比表面积和空隙率，但鲍尔环在其侧壁上的小孔可供气液流通，使环的内壁面得以充分利用。
20
对填料支承装置的要求：对于普通填料，支承装置的自由截面积应丌低于全塔面积的50%，并且要大于填料层的自由截面积；具有足够的机械强度、刚度；结构要合理，利于气液两相均匀分布，阻力小，便于拆装。
21
2)液体分布装置
液体在填料塔内均匀分布，可以增大填料的润湿表面积。以提高分离效率，因此液体的初始分布十分重要。常用的液体分布装置有：莲蓬式、盘式、齿槽式及多孔环管式分布器等。
筛板
效率较高，成本低
安装要求水平,易堵, 操作范围窄操作范围窄，效率较低操作范围比浮阀塔和泡罩塔窄
舌形板
结构简单,生产能力大生产能力大,效率高
斜孔板
三、填料塔的结构及填料特性
1.填料塔的结构填料层：提供气液接触的场所。液体分布器：均匀分布液体，以避免发生沟流现象。液体再分布器：避免壁流现象发生。支撑板：支撑填料层，使气体均匀分布。除沫器：防止塔顶气体出口处夹带液体。
优点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高。综合性能较优异。缺点：不易处理易结焦或粘度大的系统。

板式塔与填料塔的区别

板式塔与填料塔正常的操作、调节应该是一样，但是填料塔应当注意以下几点：1.填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷的变化更为敏感。

液体负荷较小时，填料表面不能很好的润湿，使传质效果急剧下降，反之，容易发生液泛。

2.填料塔不宜与处理易聚合或含有固体悬浮物的物料。

3.对于容易起泡物系，填料塔更适合，因为对泡沫有限制和破碎作用。

4.热敏性物系易采用填料塔，由于持液量比板式塔少，物料在塔内停留时间短。

5.填料塔更适合负压塔操作，压降比板式塔小，能耗损耗少。

6.从设备安装及检修方面来说，填料比塔板成本高，安装周期短，检修不如塔板方便。

而且安装比塔板要求高。

尤其是分布器的水平度，可以说一个填料塔是否能够成功开车很大程度上取决于其分布器的设计和安装好坏。

精馏塔原始开车操作技术检查按安装工艺流程图逐一进行核对检查。

吹除和清除在新建或大修后的塔系统所属设备和管道内，往往存在有安装过程中的灰尘、焊条铁屑等杂物。

为了避免这些杂物在开车时堵塞管路或卡坏阀门，必须用压缩空气进行吹除或清扫。

吹除前应按气液流程，依次拆开与设备、阀门连接的法兰，吹除物由此排放。

吹洗时用高速压缩空气分段吹尽并用木锤轻击外壁。

每吹尽一段，立即装好法兰。

吹洗流程应该是从设备的高处往低处吹。

系统水压试验和气密性试验为了检查设备焊缝的致密性和机械强度，在使用前要进行水压试验。

水压试验一般按设计图纸上的要求进行。

水压试验要用常温下的清水，并要从设备的最低点注入，使设备内的气体由上面放尽。

为了保证开车时气体不从法兰及焊缝处泄露出来，使塔操作连续稳定，必须进行系统气密性试验。

试验方法是用压缩机向系统内送入空气，并逐渐将压力提高到操作压力的1.05倍。

然后对所有设备、管线上的焊缝和法兰逐个涂抹肥皂水进行查漏。

发现漏处，做好标记或记录，泄压后进行处理。

如无泄漏，保压30min，压力不降为合格，最后将气体放空单机试车和联动试车单机试车是为了确认转动和待转动设备（如空压机和离心泵等）是否好用，是否负荷有关技术规范。

分别叙述板式塔和填料塔的工作原理和结构特征

文章标题：深度解析板式塔和填料塔的工作原理和结构特征引言板式塔和填料塔作为化工领域中常见的设备，其工作原理和结构特征一直备受关注。

本文将从深度和广度的角度，分别叙述这两种塔的工作原理和结构特征，以帮助读者全面理解它们的运行机制和优缺点。

一、板式塔的工作原理和结构特征1. 工作原理：板式塔是一种通过在气体和液体之间引入板式填料或隔板，从而使气体和液体在反应过程中进行有效接触和传质的设备。

其工作原理主要包括以下几个方面：- 液体从顶部或底部进入塔体，通过板式填料或隔板层，与气体进行充分接触。

- 气体从底部或顶部进入塔体，经过板式填料或隔板层，与液体进行充分接触。

- 在接触过程中，气体和液体中的物质通过传质作用进行转移和反应。

2. 结构特征：板式塔的结构特征主要包括以下几点：- 塔体结构紧凑，占地面积小，适用于有限空间使用。

- 塔内填料或隔板层结构复杂，需要精确设计和安装，以保证传质效果。

- 塔顶设有分离器或冷凝器，用于将液体和气体分离并收集。

二、填料塔的工作原理和结构特征1. 工作原理：填料塔是一种通过在塔内填充适当的填料，增大气液接触的表面积，从而提高传质效果的设备。

其工作原理主要包括以下几个方面：- 液体从塔顶或底部进入塔体，流经填料层，与从底部或顶部进入的气体进行接触和传质。

- 气体从底部或顶部进入塔体，经过填料层，与流经填料层的液体进行接触和传质。

- 在填料层内，气体和液体的接触面积较大，有利于传质和反应。

2. 结构特征：填料塔的结构特征主要包括以下几点：- 塔体内填充有各种形状的填料，如环形填料、波纹填料等，用于增大气液接触面积。

- 塔体结构简单，占地面积大，适用于宽敞的厂房。

- 塔顶配有分离器或冷凝器，用于分离和收集液体和气体。

总结与回顾通过对板式塔和填料塔的工作原理和结构特征进行分析，我们可以看到它们在化工生产中的重要作用。

在选择使用时，我们需要根据具体的生产工艺和要求来进行合理的选择。

板式塔和填料塔对比

要求液相喷淋量较大，持液量小，
操作弹性大
（续表）
制造与维修直径在600mm以下的塔安装困新型填料制备复杂，造价高，检修
难，安装程序较简单，检修清清理困难，可采用非金属材料制造，
理容易，金属材料耗量大
但安装过程较为困难
适用场合处理量大，操作弹性大，带有处理强腐蚀性，液气比大，真空操
污垢的物料
沫的物系，泛点率应取低限值，而无泡沫的物系，可以取较高的泛点率；二是填料塔的操作压力，对于加压操作的塔，应取较高的泛点率，对于减压操作的塔，应取较低的泛点率。考虑到石油组分可近似看做无泡沫物系，且为加压操作，取泛点率：
故空塔气速
。
2）气相动能因子与气相负荷因子
在工业设计中推荐的~的范围之内。
8）接管
原料进料质量流量：
料，取流速
，管径为：
，密度
，为气液混合进
圆整取公称直径DN = 400mm，同理，可以计算得到萃取剂进料管直径为200mm、塔顶出料管直径为300mm、塔底出料管直径为350mm、塔顶回流管直径为250mm、塔底回流管的直径为1000mm（可能过大）。
1.1.3.3 设计水力学校核
3）塔径计算
塔横截面积
4）填料装填计算等板高度取
；理论板数
，则填料层高度：
填料堆积设计高度：
填料装填体积：
填料装填质量：
5）喷淋密度液体喷淋密度是指单位塔截面积上，单位时间内喷淋的液体体积，单位是m3/
（m2·h）。填料塔中汽液两相的相间传质主要是在填料表面流动的液膜上进行的。要形成液膜，填料表面必须被液体充分润湿，而填料表面的润湿状况取决于塔内的
liquid vapor to/℃ liquid from / to /（kg/hr）

板式塔和填料塔对比之欧阳理创编

1.1.1.1填料塔与板式塔的比较表82 精馏塔的主要类型及特点结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构，如筛板、泡罩、浮阀等；塔内设置有多层塔板，进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料，格栅、波纹板、脉冲等规整填料；填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作设备性能空塔速度（亦即生产能力）高，效率高且稳定；压降大，液气比的适应范围大，持液量大，操作弹性小大尺寸空塔气速较大，小尺寸空塔气速较小；低压时分离效率高，高压时分离效率低，传统填料效率较低，新型乱堆及规整填料效率较高；大尺寸压力降小，小尺寸压力降大；要求液相喷淋量较大，持液量小，操作弹性大（续表）制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难，安装程序较简单，检修清理容易，金属材料耗量大新型填料制备复杂，造价高，检修清理困难，可采用非金属材料制造，但安装过程较为困难适用场合处理量大，操作弹性大，带有污垢的物料处理强腐蚀性，液气比大，真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则：选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。

1）下列情况优先选用填料塔：a.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，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.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，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。

因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等；d.容易发泡的物料，宜选用填料塔。

2）下列情况优先选用板式塔：a.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；b.液相负荷较小；c.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；d.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，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。

【2019年整理】板式塔与填料塔

安装检修
材质造价
较易
常用金属材料大直径时较低
较难
金属及非金属材料均可新型填料投资较大
新型填料及规整填料塔竞争力较强。
塔型选择
塔径在0.6~0.7米以上的塔，过去一般优先选用板式塔。
随着低压降高效率轻材质填料的开发，大塔也开始采用各种新型填料作为传质构件，显示了明显的优越性。
塔型选择主要需考虑以下几个方面的基本性能指标： (1) 生产能力即为单位时间单位塔截面上的处理量；
浮阀塔板的流体力学性能浮阀塔板上的气、液流程浮阀塔板的板面结构：鼓泡区（有效区、开孔区）降液管区受液盘区液体安定区边缘区溢流堰
塔板塔身溢流堰板降液管安定区受液盘区鼓泡区
受液盘
降液管区
液体从上一塔板的降液管流入板面上的受液盘区，经进口安定区进入鼓泡区与浮阀吹出的气体进行质、热交换后，再由溢流堰溢出进入降液管流入下一塔板。
浮阀塔板（ Valve Tray）
自1950 年代问世后，很快在石油、化工行业得到推广，至今仍为应用最广的一种塔板。
结构：以泡罩塔板和筛孔塔板为基础基础。有多种浮阀形式，但基本结构特点相似，即在塔板上按一定的排列开若干孔，孔的上方安置可以在孔轴线方向上下浮动的阀片。阀片可随上升气量的变化而自动调节开启度。在低气量时，开度小；气量大时，阀片自动上升，开度增大。因此，气量变化时，通过阀片周边流道进入液体层的气速较稳定。同时，气体水平进入液层也强化了气液接触传质。优点：结构简单，生产能力和操作弹性大，板效率高。综合性能较优异。
气体
溶剂
板式塔
DJ 塔盘
新型塔板、填料
填料塔和板式塔的主要对比
填料塔和板式塔都可用于吸收或蒸馏操作。

板式塔和填料塔对比之令狐采学创编

1.1.1.1填料塔与板式塔的比较欧阳家百（2021.03.07）表82 精馏塔的主要类型及特点类型板式塔填料塔结构特点每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构，如筛板、泡罩、浮阀等；塔内设置有多层塔板，进行气液接触塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料，格栅、波纹板、脉冲等规整填料；填料为气液接触的基本元件操作特点气液逆流逐级接触微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作设备性能空塔速度（亦即生产能力）高，效率高且稳定；压降大，液气比的适应范围大，持液量大，操作弹性小大尺寸空塔气速较大，小尺寸空塔气速较小；低压时分离效率高，高压时分离效率低，传统填料效率较低，新型乱堆及规整填料效率较高；大尺寸压力降小，小尺寸压力降大；要求液相喷淋量较大，持液量小，操作弹性大（续表）制造与维修直径在600mm以下的塔安装困难，安装程序较简单，检修清理容易，金属材料耗量大新型填料制备复杂，造价高，检修清理困难，可采用非金属材料制造，但安装过程较为困难适用场合处理量大，操作弹性大，带有污垢的物料处理强腐蚀性，液气比大，真空操作要求压力降小的物料1.1.1.2板式塔塔型选择一般原则：选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。

1）下列情况优先选用填料塔：a.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，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.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，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。

因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等；d.容易发泡的物料，宜选用填料塔。

2）下列情况优先选用板式塔：a.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；b.液相负荷较小；c.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；d.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，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。