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1.2 课题研究的意义
1.2.1 发展筛板塔的意义
随着石油及化学工业，特别是石油化工的发展，生产规模日益扩大，几百万~千万吨的炼油装置，十万～几十万吨的气体分离装置陆续建成，于是直径12 米以上的精馏塔，15 米以上的吸收塔也相应地出现。同时，由于工业的发展，分离要求愈来愈高，分离条件愈加苛刻。如为获得能满足聚合需要的高纯度的产品，或处理沸点相近乃至形成多种共沸物的混合物，塔板数为10甚或20以上的塔已屡见不鲜。对于这种大型或是塔板数很多的设备，泡帽塔在结构、成本方面的缺陷， 就成为一个突出的问题。另外，为分离热敏物质，要在高真空下进行，要求塔板必须低压降而高效率。抱帽塔气路复杂、压降大，在性能上难于满足生产工艺上这些新的要求。在这种情况下，为适应现代化工生产的需要，近一、二十年关于其它形式塔板的研究和开发工作取得了很大的进展[1]。可见浮阀塔在五十年代“应运而生”，筛板塔也在这期间获得迅速发展，都不是偶然的事情。下面给出几种主要形式塔板性能的比较。
表1.1 几种塔板性能比较
型式 生产能力 操作范围 效率 压降 成本 耐腐耐污
泡帽 1.0 10～100 1.0 1.0 1.0 强
筛板 1.2～1.4 35~100 1.0~1.1 <1.0 0.5~0.7 弱
浮阀 1.2～1.4 10～100 1.2～1.4 《1.0 0.7 强
珊板 1.2～1.5 50～100 0.6～0.8 0.3 0.5 强
从上表可以看出，与泡帽塔相比，筛板塔不但结构简单，造价低，投资节30～50%，效率提高10%，生产能力提高20%，压降减低20~30%，而且其性能也有相当改善。我国某厂一个单体精馏车间，将泡帽塔改用筛板塔后，整个车间的设备投资可节约10～15 %。
1.2.2 筛板塔应用的意义
筛板塔之所以能够获得如此广泛的应用，除了因为它的结构简单、造价低廉这一引人注目的优点之外,还由于近一、二十年来，对筛板的研究有了重大改进。同时随着筛板塔应用的日益广泛，积累了丰富的实际经验，已使筛板设计的可靠性大为提高。特别应该指出的是，实验研究和工业实践都证明，筛板塔操作范围狭小，难于使用的看法不过是一种误解。因为从两相能够文持正常流动以传质、传热这一角度来看，塔的操作范围的下限可以认为是泄漏点，上限是液泛点或产生的允许压降为△Pmax时的蒸汽速度。就筛板塔而言，欲文持塔板上能够存有一定的液体，所需的蒸汽速度是比较大的，就是操作范围的下限是较高的。但由于筛板塔气体通路简单，储液层较低，压降较小,因此达到上限的蒸汽速度也相应提高[2]。实验证明，改变开孔率可以调整下限,变化板间距又可影响上限。因此只要设计得合理，筛板塔可以得到不低于泡帽塔的操作范围。当蒸汽负荷在25～100% 的范围内变化，筛板均能文持高效[3]。
1.3 国内外水洗塔设计的研究进展与主要成果
1.3.1 国内外水洗塔的研究进展与主要成果
用作分离各种物料的塔，按气液接触构件可分三类，即填料塔、板式塔和特种接触塔。工厂中又以板式塔占多数，其中浮阀塔和筛板塔则是目前最常用的两种板式塔。据报道，在各种板式塔中，在日本，浮阀塔占50%，筛板塔占25%，其他板型占25%；在欧美，筛板塔占60%，浮阀塔占20～30%，其他板型占10～20%。在我国，各种板式塔的使用情况尚无统计资料，但以近十年新建的而言，则多数为浮阀塔，预期随着对筛板塔性能研究的深入，工业应用经验的积累以及设计方法的成熟，筛板塔的应用将会日趋广泛[3]。