塔器应用技术

塔器应用技术综合介绍
[摘要]根据实际工作和与国内外工程公司及工艺专利商、塔内件制造商合作与交流中积累的数据和经验，对塔器设计中诸如塔板效率的选取、塔内件型式与结构参数的合理选取及设计中的若干注意事项等问题进行了分析和阐述，同时介绍了近年来开发的一些新型高效塔板与填料。

供从事塔器工艺设计和塔内件询价及装置操作管理等工作的同志参考。

1引言
塔器是化工与石化装置中应用最广泛的传质设备之一，用于蒸馏、吸收、洗涤、抽提或萃取、增减湿以及气液直接接触换热等过程。

按照传质接触基本构件的结构特点来分类，大致可分为板式塔、填料塔和特种接触塔型三大类。

板式塔属于逐级接触逆流操作，塔内以塔板作为两相接触的基本构件。

根据降液管设置情况可分为有降液管塔板和无降液管塔板（穿流型）两类，前者塔板上气相与液相流向相互垂直，属于错流型；后者属于逆流型。

根据塔板结构型式以及塔板上所安装的传质元件结构型式的不同，又可分为泡罩、浮阀、筛孔、固舌、浮舌、网孔、斜孔等传统塔板型式以及近年来各专利商开发的各种新型高性能塔板，如美国Glitsch公司的超级精馏塔板（SuperFrac Tray）以及国内开发的各种条形浮阀、导向浮阀、高性能微型浮阀、微分浮阀（ADV）、垂直筛板、浮动筛片等塔板型式。

填料塔属于微分接触逆流操作，塔内以填料作为两相接触的基本构件。

根据填料结构可分为散堆填料和规整填料；按材质又可分为金属填料、陶瓷填料和塑料填料。

其中散堆填料属于颗粒型填料，包括通用型散堆填料和近年来各专利商开发的各种新型高性能散堆填料。

前者如拉西环（Rasching Ring）、鲍尔环（Pall Ring）、阶梯环（Cascade Ring）、开孔环（Perforated Ring）、伯尔鞍（Berl Saddle）、英特洛克斯鞍（Intalox Saddle）等，后者如美国Glitsch公司的阶梯短环CMR（Cascade Mini Ring）、美国Norton公司的超级矩鞍（Super Intalox）以及国内开发的超级扁环（QH系列扁环填料）等等。

规整填料属于整体型填料，主要包括金属板波纹规整填料、金属丝网波纹规整填料、Glitsch格栅以及各种陶瓷规整填料和塑料规整填料。

其中以Sulzer公司的 Mellapak 和Glitsch公司的 Gempak为代表的金属板波纹规整填料使用较为广泛。

特种接触塔型是一类既不属于板式塔又不属于填料塔的气液接触设备，主要有并流喷射塔、喷雾塔等。

关于板式塔和填料塔的设计方法，国际上一些比较著名的工程公司、工艺专利商和专业塔内件供应商都有自己的计算软件和设计原则，像UOP、ABB Lummus、Foster Wheeler等著名的工程公司和工艺专利商一般至少拥有Koch、Glitsch和Nutter的设计软件，而它们几乎又都是美国精馏研究公司（Fractionation Research Inc.，简称FRI）的会员，又有FRI提供的各种软件。

因此，对于一般的板式塔和填料塔，通常有几套可用的水力学计算软件。

国内比较有代表性
的商品化软件是洛阳石油化工工程公司开发的塔板水力学综合计算软件包（Tray 3.0）和全国化工化学工程设计中心站开发的塔板水力学计算软件包，前者已在石化系统20 多个工程公司和设计院中推广应用。

美国FRI还在工业规模的塔内采用多种物系对各种塔板和填料进行了测试，根据测试结果建立了数据库，包括了诸如塔板漏液、雾沫夹带、效率或等板高度、液泛、压降等丰富的数据，具有较高的实用价值，特别在确定装置扩产改造设计方案中，通过检索类似工况下的测试数据，对判断处于水力学上限的塔能否安全操作提供了参考依据。

一般来说，工程公司和工艺专利商往往会考虑原料的变化、操作上的波动与调整及将来改造等方面的需要，其设计结果会适当留有余量；而一些塔内件制造商考虑商业竞争性，设计出的塔径经常会比前者小4至6英寸。

若出于商业竞争目的而故意采用过于先进的设计方法则又另当别论了。

事实上，对于大塔，当考虑配管、仪表、保温、附属的冷凝器与再沸器及安装施工等各项费用之后，因塔体直径相差4至6英寸的费用变化所占整个塔的工程费用的比例是较小的，但若因此而导致操作与调整上的不便而影响装置的正常运行是很得不偿失的。

本文是根据在实际工作和与国内外工程公司及工艺专利商、塔内件制造商合作与交流中积累的一些数据和经验，对塔器设计中诸如塔板效率的选取、塔内件型式与结构参数的合理选取及设计中的若干注意事项等问题进行分析和阐述，同时介绍近年来开发的一些新型高
效塔板与填料。

供从事塔器工艺设计和塔内件询价及装置操作管理等工作的同志参考。

2塔器工艺设计的几个关键问题
2.1 塔板效率
分离过程逐板计算通常基于理论级方法，计算确定的是所需的理论板数（N）。

对于板式塔，选用合适的全塔效率（E T）经验值，再按N T = N/E T得出所需的实际板数（N T）；对于填料塔，选用合适的填料等板高度（HETP）经验值，再按H=N*HETP得出所需的填料床层高度（H）。

因此，全塔效率（E T）和填料等板高度（HETP）如何取值是塔器设计中最关心的问题之一。

在一些传质研究中，Murphree板效率也经常被采用，但因全塔效率E T更为方便直观而在工程上广泛采用。

全塔效率E T主要取决于物系、塔内气液接触与流动状况、塔板型式及结构等因素，一般按经验取值，需要靠经验逐步积累。

对于同一物系，塔处于正常、良好的操作状态时，不同塔板型式及结构其塔板效率的相对差异一般在20%以内，而影响最大的是物系的不同。

一些研究者和塔板制造商在其样本中给出的塔板效率值通常为75～85%，一般都是根据氧解吸或氨吸收过程实际测定的数据，其值可作为相对比较各种塔板型式处理能力及效率差异的依据。

但工程上实际物系与之不同，不能直接采用这些塔板效率数据，而应尽量采用相同或相似物系的实测塔板效率数据较为可靠。

所谓实测塔板效率实际上是根据实际操作数据推算的塔板效率数据，即对设计良好（操作点不靠近水力学性能图边界线而具有一定的操作弹性和较稳定的效率）、操作稳
定（例如全塔物料和主要组分物料平衡误差＜3%及热平衡误差＜5%）的塔，通过测定进料、塔顶、塔底产品的流率与组成数据，塔顶、塔底等关键塔板的温度、压力以及回流量或再沸器与冷凝器热负荷等操作条件数据，采用逐板计算模拟手段，在维持回流量等操作条件与实测数据尽量相同的前提下，通过试差调整理论板数，直到模拟计算出的塔顶、塔底产品的流率和组成数据与实测数据相吻合，这样得出的理论板数（应扣除再沸器与分凝器各占一块理论板）除以该塔的实际塔板数即得出实测塔板效率。

对蒸馏而言，塔板效率与分离的难异程度存在辩证的关系，即相对挥发度较小的难分离物系虽然所需的塔板数多，但具有较高的塔板效率；而相对挥发度较大的易分离物系虽然所需的塔板数少，但具有较低的塔板效率。

如丙烯/丙烷精馏塔的塔板效率一般高达90～95%，而一些脱除少量轻组分的汽提塔的塔板效率一般只有20～30%。

原因是难分离物系相邻塔板上气、液组成比较接近，气、液相之间只需发生少量的传质，就能接近达到平衡组成；而易分离物系相邻塔板上气、液组成差异相对较大，若要接近达到平衡组成，就需要气、液相之间发生较多量的传质，虽然传质的推动力相对较大，但由于塔板上气、液接触的时间有限，实际组成距离平衡也就较远，因此塔板效率相对较低。

对一些蒸馏塔的实际测定数据表明：沿塔高温度及组成分布变化显著的部位，塔板效率相对要低些。

而这一部位通常发生在进料板附近。

因进料的存在，改变了原有的组成分布规律，使得进料板附近几块塔板上的气、液相更难达到平衡组成，因而具有较低的塔板效率，
当进料板位置不合适时尤其如此。

这又间接验证了以上观点，同时也为进料板位置的优化提供了依据。

对于液相进料，按照塔板上液相中分离关键组分组成与进料组成相近的原则选择进料板位置一般较为合理。

采用流程模拟软件进行逐板计算时，可以自动优化进料板位置。

对于多数蒸馏塔，设计中通常采用足够多的塔板数，一般处于使其对产品纯度的影响相对不太敏感的区域，回流比的影响往往比塔板数的影响更为显著。

此外，对于一些具有选择性的溶剂吸收或化学吸收过程，各组分的塔板效率差别很大，塔板效率应针对具体组分而言。

表-1为一些典型的塔板效率经验数据，这些数据基于具有良好塔板流体力学性能的塔。

对于穿流塔板和筛孔塔板等低压降塔板，塔板效率可取低限值；而对于浮阀、泡帽以及一些新型高效塔板等，塔板效率可取较高值。

堰高、开孔率、传质元件尺寸、液体流道长度、塔板的水平度或液面梯度、液气比等结构参数或操作参数对塔板效率也有一定程度的影响。

对于存在较严重的漏液或雾沫夹带、很高或很低液气比等不良或不利工况下操作的塔，塔板效率需要进一步打折扣。

由FRI塔板和填料测试数据库中检索相似物系和工况条件下的塔板效率数据也较有实际参考价值。

对于一些缺少塔板效率经验数据的新物系，可采用O’Connell经验关联式或A.I.Ch.E等方法估算，同时参考已有相似或相近物系塔板效率数据，并适当留有余地较为稳妥。

表-1 典型的塔板效率经验数据
（1）炼油
塔名称塔段名称塔板效率 (%)
原油分馏塔塔底汽提段 30
闪蒸段至重柴油抽出段 30～40
重柴油至轻柴油抽出段 40～50
轻柴油至煤油抽出段 45～55
煤油至重石脑油抽出段 50～60
重石脑油抽出板以上段 55～65
中段循环回流换热段 20～25
侧线蒸汽汽提塔 20～30
侧线再沸器供热汽提塔 25～35 催化主分馏塔重循环油以上段 45～55
石脑油分馏塔 65～85
重整预分馏塔 55～65
重整原料蒸发脱水塔 50～60
油品油气吸收塔 35～50
油品吸收C3塔 30～38
油品吸收C4塔 25～35
油品蒸汽汽提脱吸塔 20～30
油品再沸器供热脱吸塔 25～35
炼厂污水汽提塔 35～45
环丁砜芳烃抽提塔 15～20
非芳汽提塔 40～50
芳烃回收塔 50～60
溶剂再生塔 40～50
胺溶剂法干气脱硫塔 50～55 (对H2S)；
2.5～4 (对CO2,MDEA溶剂)
液化石油气脱硫抽提塔 15～25 (对H2S)；
15～20 (对CO2,MDEA溶剂) 胺溶剂再生塔 40～45 (对H2S)；
3～4.5 (对CO2,MDEA溶剂)
（2）石油化工
塔名称塔板效率 (%)
脱乙烷塔 60～65
二甲苯分离塔 90～95
高压脱乙烷塔 50～60
苯/甲苯/二甲苯分离塔 75～85
脱丙烷塔 65～75
苯/异丙苯分离塔 50～55
脱丁烷塔 75～85
吸收塔 20～35
脱异丁烷/脱戊烷塔 80～90
乙烷/乙烯分离塔 85～90
丙烷/丙烯分离塔 90～95
丁烷/丁烯分离塔 85～95
戊烷/戊烯分离塔 85～95
解吸塔(蒸汽汽提) 20～30
气体汽提塔 7～10
干燥塔 15
（3）化工及其它
塔名称塔板效率 (%)
醋酸乙烯装置
醋酸精馏塔 60～70
醋酸乙烯精馏塔 55～65
乙醛汽提塔20～25
丙酮萃取塔15～20
洗涤塔30～40
聚乙烯醇装置
聚醋酸乙烯分离塔(聚合一塔) 50～60
醋酸乙烯/甲醇分离塔(聚合二塔) 50～55
醋酸乙烯分离塔(聚合三、四塔) 60～70
甲醇回收塔(回收一塔) 55～65
甲醇回收塔(回收二、三塔) 50～60
2.2 填料等板高度
如前所述，对于填料塔，与板式塔全塔效率相对应的术语是填料等板高度（HETP）。

对基于理论级方法确定的所需理论板数（N），选用合适的HETP经验值，再按H=N*HETP得出所需的填料床层高度（H）。

因此，等板高度如何取值是填料塔设计中最关心的问题之一。

与板式塔全塔效率相类似，等板高度取决于物系、气液分配的均匀性、喷淋密度及塔内的流动状况、填料尺寸、比表面、空隙率、润湿性及几何结构等因素。

一般来说，填料尺寸小、比表面大，效率高而HETP值相对就小，但处理能力相应要低些；对同一种填料，在一定的空塔动能因子范围内，效率和HETP值维持较稳定的值，但随喷淋密度的提高，效率下降而HETP值增大；当接近泛点时，继续提高喷淋密度或空塔动能因子，则效率迅速下降而HETP值急增。

但当喷淋密度过低（例如＜2m3/m2.h）时，填料难以较好地被液体润湿而效率较低，应考虑采用板式塔较为可靠。

一些研究者给出了等板高度的经验关联式，其中有些方法是基于双膜理论和两组分物系而得出的，可用于估算HETP。

一些填料制造商也在其样本中给出了各种填料的HETP或每米填料相当的理论板数值，但一般都未给出相应的物系和操作条件，工程上实际选用应予注意，不能完全直接照搬这些数据，而应根据实际装置数据按经验取值。

事实上，当同一种填料用于蒸馏和萃取时，HETP值相差达数倍。

美国FRI根据实际测试结果建立的数据库中的HETP数据，具有较高的实际参考价值。

对于液-液抽提或萃取过程，各种填料的HETP值通常为800～1600mm；对于一般的蒸馏物系，传质过程通常属气膜控制，表-2给出了其典型的HETP经验值。

表-2 蒸馏过程典型的等板高度经验数据
填料名称等板高度HETP(mm) 填料名称等板高度
HETP(mm)
金属鲍尔环 Mellapak规整填料(续)
Φ50 700～750 350Y F＜2 270～320 Φ38 550～600 P＜1且F＝2～2.5 340
Φ25 400～450 P＜1且F≥2.5 500
金属英特洛克斯环 P＞1且F≥2 500 Φ70 790～1000 500X F＜2 320～330
Φ50 560～740 P＜1且F＝2～2.6 340
Φ40 460～610 P＜1且F≥2.6 400
Φ25 355～485 P＞1且F≥2 340
500Y F＜2 230～250
P＜1且F＝2～2.3 270
P＜1且F≥2.3 350
P＞1且F≥2 340
Mellapak规整填料Gempak规整填料
125X F＜3或P＜1且F＜3.5 1150 1A C＜0.03 750 其它工况 1250 C＝0.03～0.046 700 125Y F＜3 750～800 C＝0.046～0.061 650
P≥1且F＝3～3.5 900 C＝0.061～0.076 620
P＜1且F＝3～3.5 850 C＝0.076～0.122 600
P＜1且F＝3.5～4 1000 C＞0.122 650
170Y F＜2.5 500 1.5A C＜0.027 600
F＝2.5～3.0 550 C＝0.027～0.03 560
P＜1且F≥3 600 C＝0.03～0.046 550
250X P≥1且F＜2.8 500 C＝0.046～0.061 500
P＜1且F＜3 500 C＝0.061～0.091 470
P＜1且F＝3～3.5 550 C＞0.091 480
P＜1且F≥3.5 650 2A P＜1且C＜0.021 400
250Y P＜1且F＜2.5 350～400 C＝0.021～0.091 370
F＝2.5～3 500 C＞0.091 560
F＝3～3.5 650 P＝2～5且F≤0.75 400
P＝1～5且F＜2 350～400 F＞0.75 370
F＝2～2.8 450～500 P＞5 500
F＜0.45 600
注：F -- 空塔动能因子, m/s(kg/m3)0.5 ； F = U T*(ρv)0.5
C -- 气体负荷因子, m/s ； C = U T*[ρV/(ρL-ρv)]0.5
P -- 操作压力, bar U T -- 空塔气速, m/s
表-2 蒸馏过程典型的等板高度经验数据(续)
填料名称等板高度HETP(mm) 填料名称等板高度HETP(mm)
Mellapak规整填料(续)Gempak规整填料(续)
250Y P＝5～10且F＝0.45～0.6 500 3A C＜0.021 300 F＝0.6～1.7 350 C＝0.021～0.091 280
F＞1.7 500 C＞0.091 330
P＝10～12且F＜0.5 600 4A C＜0.046 220～230 F＝0.5～0.6 500 C＝0.046～0.061 240 F＞0.6 400 C＝0.061～0.076 250 P＝12～21且F＜0.5 600 C＝0.076～0.091 270 F＝0.5～0.9 400 C＞0.091 300 F＝0.9～1.2 550 金属丝网规整填料
F＝1.2～1.4 350 BX P＜1且F＜1.0 130～140 P＞21且F＜0.4 800 P＜1且F＝1～2 180
F＝0.4～0.6 550 P＜1且F＝2～3 180+(F-2)*50 F＝0.6～0.85 720 P≥1且F＜1.0 170
F＞0.85 500 P≥1且F＝1～2.2 170+(F-1)*50 350X F＜2 370～400 CY P＜1且F＜1.0 80～100 P＜1且F＝2～3 450 P＜1且F＝1～1.6 120 P＜1且F≥3 500 P≥1 且F＜0.8 90～100 P＞1且F≥2 500 P≥1 且F＞0.8 120
表-3 液泛率上限经验值
塔径Ｄ（mm）≤900 | ＞900
操作压力真空常压加压 | 真空常压加压塔板液泛率（%）＜75～80 ＜78～82 ＜80～84 | ＜77～82 ＜80～85 ＜82～87 降液管液泛率（%）＜65～70 ＜72～77 ＜76～80 | ＜65～70 ＜72～77 ＜76～80 填料塔液泛率（%）新设计：真空、低压塔，FF＜80%；高压塔，FF＜70%；
改造：真空、低压塔，FF＜85%；高压塔，FF＜75%；
塔板液泛率（%） FRI FF＜77～83%
UOP 新设计塔FF＜75%
Glitsch 一般塔FF＜82%；真空塔，FF＜77%；D≤900小直径塔，FF＜65～75% Norton 新设计塔，FF＜80%；改造塔，FF＜85%
Nutter 新设计塔，FF＜80%；改造塔，FF＜90%
SimSci PRO/II模拟软件中的FF缺省值：
塔径Ｄ（mm） D≤600 600～1200 1200～3000 ＞3000
塔板液泛率（%）＜70 ＜75 ＜78 ＜80
2.3 液泛率的控制
液泛率又称液泛百分数，通常是指设计或操作工况下的处理能力与恒液气比条件下达到液泛时的极限处理能力之比，有些研究者又将极限处理能力与设计或操作工况下的处理能力之比称为液泛安全系数。

设计中为避免发生液泛并保持稳定操作和良好的效率，设计处理能力与液泛时的极限处理能力相比必须留有安全余地，即必须对允许的最大液泛率加以控制。

另外，分析液泛率时必须考虑物系对塔板和降液管液泛的影响，即应当包括体系因子这一处理能力的折减因子。

对于板式塔，气液在塔板上接触有三种状态：鼓泡状态、过渡状态和喷溅状态。

尽管塔板效率在接近喷溅状态时最高，但同时也存在不稳定因素，一旦操作上出现波动，就可能发生液泛而不能正常操作。

因此，为了保持稳定操作和良好的效率，设计中一般以雾沫夹带不超过10%（0.1kg液体/kg气体）来确定允许的液泛率上限。

满足这一要求时，相应的液泛率上限经验值如表-3。

表-3中还列出了美国FRI 和一些专利商与供应商所推荐的液泛率上限数据，供参考。

板式塔的另一类液泛问题是降液管堵塞或降液管液泛。

降液管堵塞是指由于液体负荷太大，无法顺利通过降液管进入下一层塔板；降液管液泛是指因为泡沫液层充满降液管，而造成下层塔板的泡沫液体溢至上层塔板。

一般将泡沫液层高度刚好达到塔板间距与出口堰高之和时的负荷点定义为降液管泛点。

除了降液管截面积和液相负荷以外，过小的塔板间距和过大的塔板压降也是造成降液管堵塞或降液管液泛的重要因素。

发生降液管液泛会造成塔的操作严重不稳定和塔板
效率严重下降，设计中通过控制合适的降液管溢流强度、清液层高度、液体流速和停留时间等来避免降液管堵塞或液泛，一般以降液管内清液层高度满足下述条件来确定液泛率上限：
Hd＜（塔板间距＋出口堰高）×Φ（2-1）
其中Φ为物系因子（详见下文）。

满足这一要求时，相应的降液管液泛率上限也列于表-3中。

对于填料塔，不同的研究者对泛点有着不同的定义，但最常见的判据有三条：接近泛点时（1）空塔气速略为增大，床层压降急剧增大（水力液泛）；（2）空塔气速略为增大，传质效率急剧下降（传质极限）；（3）塔操作不稳定。

FRI将填料层上方积聚的泡沫层高度达到填料顶面与分布器间距离的一半时的负荷定义为泛点。

为了保持稳定操作和良好的效率，设计中填料塔的允许液泛率上限经验值列于表-3中。

与板式塔所不同的是高压及高负荷时填料塔传质效率可能下降较快，因此高压下液泛率上限宜取相对较低的值。

不论是板式塔还是填料塔，一般对新设计塔建议FF可取稍低值, 以适应操作上的变化、波动与调整及将来改造等方面的需要；对旧塔扩产改造FF可取较高值,但当FF值接近液泛率上限经验值范围中的最大值时的边界工况，最好参考同类塔的允许最大负荷操作数据或有条件时查询FRI数据库中的测试数据，以便进一步确认是否可能出现液泛。

FRI还提出了体系极限液泛的概念，它是只与塔内物料性质（密度、表面张力）、液体负荷及基于塔自由截面的气速等有关而与塔板
型式或填料种类无关的一种体系极限处理能力的液泛。

在FRI的研究中，大约有3%的测试工况受体系极限液泛限制。

一般对于真空操作或低比表面、高通量的填料塔，应检验体系极限液泛限制，使塔能在体系极限安全的范围内操作。

2.4 操作弹性
操作弹性是板式塔的重要性能指标之一，它是指在设计液气比下能保持稳定操作和良好效率的处理能力上限与下限之间的范围，通常以设计处理能力为100%，将处理能力上限与下限表示成设计处理能力的百分数。

例如，某塔具有60～120%的操作弹性即表示该塔能在60～120%的设计处理能力范围内正常操作。

若能根据塔板水力学计算结果绘制适宜操作区性能图，就可以方便地由操作线与适宜操作区边界线的交点座标确定操作弹性范围。

若操作点位置设计得合适，就可能具有相对较大的操作弹性范围。

塔的处理能力上限通常是受雾沫夹带或喷射液泛、体系极限液泛、降液管液泛（清液层高度）、降液管超负荷（停留时间或流速）以及塔的允许压降等的限制；塔的处理能力下限通常是受气相负荷下限（漏液）、液相负荷下限（保证润湿填料或液体均布）、悬空降液管自封等的限制；对于填料塔还应注意液体分配器操作弹性的限制。

由于填料塔没有漏液等问题，只要能保证润湿填料和分配器能均布液体，允许具有较低的处理能力下限，因此填料塔的操作弹性范围一般要比板式塔宽。

对于气相负荷变化很大的场合，采用填料塔较为有利。

特别是对于沿塔高气液相负荷及物性分布和变化较为复杂的场
合，采用浮阀、筛板等板式塔，即使分段采用不同的开孔率等参数，操作弹性范围也不可能很宽，若实际操作上要求较大的弹性范围，当其它条件允许时，应尽量选用填料塔。

此外，采用填料塔还可避免因低负荷操作而需要对塔板进行堵孔等带来的麻烦。

有关操作弹性的另一个问题是：有些低负荷操作的板式塔未经堵孔，而是靠维持较高的塔底再沸器和塔顶冷凝器负荷来减少泄漏、保证分离效率，结果造成热公用工程和冷公用工程的同时大幅度增加而浪费能量。

值得注意的是不能主观地凭这种低负荷运行的板式塔的操作数据机械地推断高负荷或扩产工况下的热公用工程和冷公用工程用量，这样会得出十分保守的不合理结果。

因为高负荷时没有必要再继续维持低负荷时为了减少泄漏而采用的过高的回流比，回流量并不需要比低负荷时增加太多。

对于较长一段时间按低负荷操作的板式塔，为了避免泄漏而导致效率下降，一般应考虑堵孔操作，这样也有利于节能。

2.5 塔内件的选择原则
Kunesh等根据液气流动参数FP（FP =（L/V）*（ρv /ρL)0.5）将填料塔的操作工况大致分为三类：
⑴ FP＜0.03，高真空或低喷淋密度下操作；
⑵ FP＝0.03～0.3，低压、常压或中等喷淋密度下操作；
⑶ FP＞0.3，高压或高喷淋密度下操作。

一般来说，当FP＝0.001～0.5时，只要其它条件合适，采用填料塔的优势较为显著。

对填料塔与板式塔应用的选择，还应根据生产工艺条件，如系统的物性、操作条件、操作弹性要求、操作方式、便于结焦、沉淀物或聚合物的清洗以及技术经济性等综合考虑。

一般应考虑以下几个方面：
⑴对于腐蚀性物系，通常选用填料塔，以便采用耐腐蚀性能较好的陶瓷等非金属材料，比板式塔便于处理且更为经济。

⑵对于易起泡物系，选用填料塔更适合。

因填料对泡沫有限制和破碎作用，而板式塔则容易产生雾沫夹带，以至淹塔。

⑶对于处理易聚合、结焦或含固体颗粒的物料，宜选用结构较为简单的板式塔，如筛孔塔板、斜孔塔板或固舌塔板等，这样不易堵塞并便于清洗处理。

⑷对于热敏性物料，宜选用填料塔。

因为填料塔滞液量比板式塔少，物料在塔内停留时间短。

而且热敏性物料通常要在真空下操作，填料塔压降比板式塔低，更适宜于真空条件下操作。

⑸对于在分离过程中有明显吸热或放热效应的物系，宜选用板式塔。

因为板式塔滞液量比较大，便于在塔板上安装加热或冷却盘管。

⑹对于有多个进料及侧线抽出的分馏塔，宜选用板式塔。

采用填料塔因涉及到液体的多次均布问题而使结构变得过于复杂。

⑺对于高粘性物料，宜选用填料塔。

因为高粘性物料在板式塔中得效率一般都比较低。

⑻对于沿塔高气液相负荷及物性分布和变化较为复杂的塔，宜选用填料塔。

采用板式塔，即使分段采用不同的开孔率等参数，操作中。