精馏塔类型

精馏塔按塔内件结构不同，分为板式塔和填料塔。20 世纪 70 年代前，板式塔的研究及应用处于地位。70 年代后，填料塔的研究取得了较大进展，填料塔与板式塔相比，具有压降低、效率高、处理量大和持液量低等优点。

1.1 板式塔

1813 年，CELLIER 提出泡罩塔板，已有200 多年历史。板式塔具有结构简单、造价低等优点，特别适合于加压和多侧线采出的工艺流程[1]，板式塔主要包括泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板和其他新型塔板。

1.1.1 泡罩塔板

CELLIER[2]提出的泡罩塔板，最早应用在酿造业，后来被推广到精馏、吸收等单元操作中。泡罩塔板具有适用范围广、操作弹性大、不易堵塞和便于操作等优点；但是，泡罩塔板具有结构复杂、造价高、压降大等缺点[3-4]。美国 Socony Mobil Oil Company[5]开发了一种新型的 S 形塔板，该塔板兼

顾泡罩塔板的优点，但造价明显低于泡罩塔板。研究者在条形泡罩塔板的基础上开发出了槽式泡罩塔板，GUERRIERI 等[6-7]指出，槽式泡罩塔板具有压降低，漏液少等特点，被广泛应用在石油化工与精细化工中[8]。

1.1.2 筛孔塔板

19 世纪 30 年代，研究者开发出了筛孔塔板，并首先应用于酿造工业。但是早期人们对筛孔塔板的研究不充分，认为其操作不易稳定而未得到广泛应用。直到 20 世纪 50 年代，人们对筛孔塔板的结构、性能进行了充分的研究，使筛孔塔板的应用日趋广泛。随着化学工业的发展，人们开发出了很多

新型筛孔塔板。MD 筛板[9]是美国联碳公司开发的用于高液量的气液传质元件。美国环球油品公司（UOP）在此基础上又开发出了 ECMD、EEMD、VGMD 等[10]新型多降液管塔板。国内浙江工业大学开发的 DJ 塔板[11]是对 MD 筛孔塔板的改进，主要对塔板结构和流型作了改进，主要有 DJ-1 型、DJ-2型和 DJ-3 型 3 种型号。Linde 公司开发的导向筛 板[12]最早应用于空分装置，之后开始用于乙苯-苯乙烯的分离装置中，取得了显著的效果。

1.1.3 浮阀塔板

20 世纪 50 年代，美国开发出了浮阀塔板，其兼有泡罩塔板和筛孔塔板的优点，具有生产能力大、操作弹性大和传质效率高等优点[13]，广泛应用于石油、化学工业中。国内外开发了多种形式的浮阀，代表性的是美国 Glitsch 公司开发的圆形浮阀——V1 浮阀（国内称为 F1 型）。美国学者 Nutter等提出了条形浮阀，国内学者在 Nutter 条阀的基础上，开发出了很多新型条形浮阀，如 T 形条阀、L1形条阀及 HTV 船形条阀等。华东理工大学开发的导向条形浮阀[14]，结合了导向筛板和条形浮阀的优点，能有效地降低塔板上的液面梯度和液体返混。

天津大学开发的导向梯形浮阀[15]吸取了条形浮阀塔板、V 形栅板、固舌塔板和导向筛板的优点，可进一步改善塔板上的液体流动状况。清华大学在 F1浮阀的基础上开发出 ADV 微分浮阀[16]，进一步提高了浮阀塔板传质效率。天津大学和科学院沈阳金属所共同研究开发了碳化硅泡沫浮阀[17]，泡沫碳化硅使气体以均匀的小气泡穿过塔板，具有压降低、漏液少及效率高等优点。Glitsch 公司开发的高性能 Superfrac 塔板[18]，处理量较筛孔塔板和浮阀塔板高 20%～40%。鉴于浮阀塔板兼有泡罩塔板和筛孔塔板的优点，已广泛应用于石油化工、气分等 装置.