填料塔和板式塔的区别
填料塔和板式塔的比较
这是个比较复杂和难以回答的问题，不同的用途（吸收？精馏？）、不同的介质和操作工况有很大的区别，楼主可查阅化工手册，海川也有类似的贴子和主题可以参考，下面是二都泛泛的比较，供楼主参考。
填料塔和板式塔的比较：●填料塔是连续式的气液传质设备，气液两相间呈连续逆流接触并进行传质和传热，气液两相组分的浓度沿塔高呈连续变化。
●板式塔中气液两相间逐层逆流接触并进行传质和传热，气液两相组分的浓度沿塔高呈阶梯式变化。
填料塔的优缺点：●优点：（1）结构简单，压力降小（2）便于处理腐蚀性物料（填料一般由耐蚀材料制成）、易起泡沫的物料（气体不是以发泡的形式通过液层，而且填料对气泡有破碎作用）及真空操作（气液阻力降小）●缺点：（1）体极大、重量大（2）传质效率较低，操作稳定性较差（3）不适于处理污浊液体、含尘气体、含有固体颗粒及容易结垢的物填料塔也是一种应用广泛的气液传质设备。
与板式塔相比，填料塔的基本特点是结构简单、压降低、填料可用耐腐蚀材料制造。
早期，填料塔主要应用于实验室和小型工厂，直径多在0.5 米以下。
但近些年来，关于填料塔的研究及其应用取得了巨大的进展，直径数米乃至十几米的填料塔已不足为奇。
按照填料的结构有格栅式和由其他填料组成的填料塔。
塔体为一圆形筒体，筒内分层安放一定高度的填料层。
早期使用的填料是碎石、焦炭等天然块状物。
后来广泛使用瓷环（如拉西环）和木格栅等人造填料。
这些填料在塔内的堆放方式可分乱堆填料和整砌填料。
填料塔操作时，液体自塔上部进入，通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上。
在填料层内，液体沿填料表面自动分散呈膜状流下。
各层填料之间设有液体再分布器，将液体重新均布于塔截面上，进入下层填料。
气体自塔下部进入，通过填料缝隙自由空间，从塔上部排出。
离开填料层的气体可能挟带少量雾滴，因此，需要在塔顶安装除沫器。
气液两相在填料塔内进行接触，填料上的液膜表面即为气液两相的主要传质表面。
在气液两相逆流流动的填料塔内，正常操作时气相是连续相，液相是分散相。
板式塔与填料塔比较
板式塔与填料塔比较
一、理论比较
板式塔优点
有颗粒固体或结垢的物料，适于板式塔
液相过大塔板可采用多溢流
高压操作事宜塔板（膜传质效果不好；气液比过小，膜层较厚）
塔内温度有变化时，板式塔影响滞后，便于调节，温度微小变化可不用调节，操作相对稳定检修吹扫、清洗，板式塔比较方便。
填料塔优点
常减压操作下，效率高，塔高可大大降低
处理能力大，同等产能下，塔径小
填料压降比塔板小很多，节能，较低单耗
压降低，适于精馏热敏性物质，便于减压（真空）操作
处理发泡物质比塔板好，减少雾沫夹带
如果分布器负荷弹性允许，填料负荷弹性范围比较宽泛。
二、实际比较
同处理量下，板式塔塔径大：加压塔Ф2400已近液泛，常压塔要正常操作塔径要3.2米以上（填料塔为3.0米）。
塔高高：预塔要48层塔板塔高约30~35米（封头间距，以下同）；加压塔要80~84层塔板塔高约40~45米；常压塔要84~90层塔板，塔高约44~48米。
而采用填料塔预塔23.3米，加压塔35.6米，常压塔37.8米。
综合考虑塔体和塔内件投资，板式塔与填料塔总投资相差不大。
单耗方面，由于压降小，填料塔比板式塔小大约0.05~0.25t甲醇/t蒸汽。
板式塔与填料塔
三、持液量
定义：操作时单位体积填料层内持有的液体 体积。 总持液量：静持液量与动持液量之和。 静持液量：填料层静止接受喷淋液体并经过 规定的液滴时间后，仍然停留在 填料层中的液体量。 动持液量：指一定喷淋条件下持于填料层中 的总持液量与静持液量之差。
四、填料塔的内件
填料塔的内件主要有： 填料支承装置； 填料压紧装置； 液体分布装置； 液体收集再分布装置等。
填料类型 金属鲍尔环 金属环矩鞍 金属阶梯环 塑料鲍尔环 塑料阶梯环 410 － － 550 －
117 150 160 184 170
160 135 140 140 127
瓷矩鞍 瓷拉西环
1100 1300
550 832
200 600
226 410
－ －
（2）气相动能因子（F因子）法
F u V
3、液泛区 U↑↑，液体在塔内积累而发生液泛，此 时的气速称泛点气速。ΔP∝u斜率急剧增加。 塔不能正常操作。
二、泛点气速的计算
此图显示出压降与泛点、填料因子、气液比 等参数的关系。 作用： 1求泛点气速； 2根据允许压降值计算空塔气速，或根据 空塔气速计算压降。
常压塔：△P＝15～50mmH2O/m填料 真空塔：△P < 8mmH2O/m填料
一、确定设计方案
（3）吸收剂部分再循环操作： ——吸收剂用量较小，提高塔的喷淋密度； m值很小的情况，提高吸收剂使用效率。 （4）多塔串联操作： ——当填料层高度过大；或需经常清洗填料， 为便于维修时。 （5）串联—并联混合操作： ——液量很大，通常的流程喷淋密度过大， 操作气速太小，生产能力很低时。
1、
二、填料作用及特性
化工塔的分类
化工塔的分类
1. 填料塔呀，就像搭积木一样，里面填满了各种填料。
比如吸收塔，它就像是个神奇的魔法盒，把有害气体都吸进去啦！
2. 板式塔知道不？那一层一层的板呀，就如同楼梯一样。
精馏塔就是个典范呀，它精细地分离出各种物质，超厉害的呢！
3. 泡罩塔呢，就好像是顶着一个个小帽子。
它在化工生产中可发挥着重要作用呢，难道不是吗？
4. 筛板塔呀，有好多小孔，像个筛子一样。
想想看，萃取塔不就是利用它的特点来工作的嘛！
5. 浮阀塔哟，那阀片就像小翅膀一样。
它不就像个灵活的小精灵，在化工领域大显身手！
6. 喷射塔哇，那喷射的劲头可足啦，就如同水枪喷水一样。
在一些特定场合，它可真是不可或缺呀！
7. 穿流塔呢，物料就那样直直地穿过去，是不是很特别？就像一条直直的通道一样，简单又直接。
8. 流化床塔呀，就像是一群活跃的小精灵在跳动。
像造粒塔不就是利用这种原理嘛，多神奇呀！
9. 湍球塔简直酷毙了，那些小球在里面湍动，就好像是在跳舞。
它在一些工艺中可是立下了汗马功劳的哟！
我的观点结论：化工塔的分类真的好多呀，而且每一种都有着独特的作用和魅力，它们共同为化工行业的发展贡献着力量呢！。
填料塔与板式塔的区别
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
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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
填料塔与板式塔的区别
超星电子图书（图书馆）；系网页上的教学园地；其它。
第八章 传质过程导论
目的：1、了解传质的重要性； 2、掌握相组成的多种表示方法； 3、掌握扩散原理； 4、掌握三种传递之类比； 5、了解传质设备。
重点：扩散原理（分子扩散，稳定、不稳定扩散，等摩 尔相互扩散，单向扩散，涡流扩散，对流扩散） 的理解，掌握相互间之差别。
温度的单位简单（K或℃）； 浓度（或组成）的表示和单位制有多种。
§8-2 相组成的表示方法
1、质量分率和摩尔分率
质量分率
wA
mA m
摩尔分率
xA
nA n
wB
mB m
xB
nB n
相互换算关系：
wA
xA M A
wi
i Mi
wi 1
xi 1
（一般液相用x，气相用y）
wA xAM A
xi M i
T2 T1
1.75
二、液体中的D 约10-5cm2/s
分子密集 D液<D气
计算：经验公式，p11式(8-23) 或表8-4
§8-6 湍流流体中的扩散
✓ 前面分子扩散的特点： 滞流流体中，为什么只有分子扩散？
✓ 湍流流体的特点：流体质点无规则杂乱运动
涡流扩散
J AB
DE
dc A dz
湍流流体中在进行涡流扩散的同时，也存在着分子扩散。
ln pB2 p B1
令
p Bm
pB2 p B1 ln pB2
,
p B1
B组分在界面与主体间的对数平均分压
NAL
D z L
c csm
cAq
cA2
NA
Dp ln pB2 RTZ pB1
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。
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）
板式塔和填料塔比较
板式塔塔型选择一般原则：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
（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 处理量大，操作弹性大，带 有污垢的物料 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 处理强腐蚀性，液气比大，真空 操作要求压力降小的物料
适用场合
1.1.1.2
1.1.1.3
1）塔板种类
板式塔塔盘的类型与选择
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塔板。穿流式塔板操作不稳定，很少使用。 2）各种塔盘性能比较 工业上需分离的物料及其操作条件多种多样， 为了适应各种不同的操作要求， 迄今已开发和使用的塔板类型繁多。这些塔板各有各的特点和使用体系，现将几 种主要塔板的性能比较。 表8-3 塔盘类型 泡罩板 浮阀板 筛板 舌型板 优点 较成熟、操作稳定 效率高、操作范围宽 结构简单、造价低、 塔板效率高 结构简单且阻力小 表8-4 塔板类型 泡罩板 浮阀板 筛板 生产能力 1.0 1.2-1.3 1.2-1.4 塔板性能的比较 适用场合 特别容易堵塞的物系 分离要求高、负荷变化大 分离要求高、塔板数较多 分离要求较低的闪蒸塔 缺点 结构复杂、造价高、塔 板阻力大、处理能力小 浮阀易脱落 易堵塞、操作弹性较小 操作弹性窄、效率低 主要塔板性能的量化比较 操作弹性 5 9 3