在石油化工等工业部门中，气液两相直接接触进行传质及传热的过程是很多的，如精馏，吸收等等。这些过程大多是在塔设备内进行的。在塔内，液体靠重力自上而下流动，气体则靠压差自下而上与液体呈逆向流动。两相流体之间要有良好的气液接触界面，这种界面由流体通过装于塔内的塔板或填料来形成的。气液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔
在板式塔中，气体通过塔板上的小孔分散成为许多小股气流，这些气流在塔板上的液体中鼓泡传质，然后从液层中逸出与液体分离。塔内的液体则逐板向下流动，依次与逆向气流传质。气体与液体在多块塔板上交替进行混合——分离的逆流多级传质过程，沿塔高形成呈阶梯形式的变化。
1 板式塔的结构：
随着炼油化工工业的发展，板式塔的研制工作也取得了很大的进展。分离效果高，压降小，操作稳定，结构简单，造价低廉的新颖的板式塔不断问世。主要有：泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌形喷射塔以及一些复合型塔。各种塔塔板的气液接触元件简图如下：
图：泡罩
图：浮阀
图：舌形喷射塔板
a.泡罩是由固定于塔板上的升气管和支持于升气管顶部的泡罩所组成，操作时泡罩的一部分被塔板上的泡沫液所淹没，气体从升气管上升，流经升气管和泡罩之间的环形通道，再从泡罩下侧所开的气缝中吹出。最后进入板上的液层中鼓泡传质，泡罩塔板的操作弹性大、效率高，是一种操作性能良好的塔板，但因它的造价高，结构复杂，压降较大，目前很少应用。
b.筛板是结构最简单的塔板。操作时，气体穿过筛孔升起，在板上液层中鼓泡传质，它的造价低廉，操作性能良好，是目前采用较多的一种塔板。
c.浮阀是一种造价较低，操作弹性大，传质性能良好的塔盘。这种塔板是按一定中心距在板上开阀
孔，阀孔上覆有可以升降的浮阀而制成。浮阀的升降位置取决于阀孔中上升气流动能的大小。由于浮阀具有可升降的特性，塔板上的气流通道截面可随气体流量的改变而自行调整，这就使浮阀塔板具有操作弹性大、鼓泡性能良好等特点。
d.舌形喷射塔板：结构简单，只需将塔板冲以舌孔即得，舌片在塔板上作交叉排列，塔板上冲舌孔的面积对于塔板鼓泡面积之比称为开孔率，其值约为10~17％，舌形塔板不设溢流堰，板上液体经与气体喷射传质后，直接进入降液管，并可带出少量气泡，因此舌形塔板的降液管要比一般塔板的大。但是它的操作弹性较小，气液接触时间短、塔板效率较低。
2 有溢流塔板的液流程数
在有溢流的塔板上，液体横过塔板的流动通常是靠板上的液面落差来推动的，即进入塔板处的液面比流出口处的液面略高。塔板上所设置的气液接触元件以及通过塔板开孔的气流鼓泡，都是对液体流动的阻力。液面落差的存在，会引起塔板上鼓泡不匀。当液面落差太大时，会在液层厚处产生严重的漏液和在液层薄处产生气流短路。而降低液面落差的方法之一是将液流分程，常用的液流分程方式有）①单流型，②双流型，③四程流型。
a、单流型：液体从塔板一端的受液盘横向流过整个塔板，然后落人塔板另一端的降液管中，液体几乎流经整个塔径的距离，流道较长，塔板效率较高。它的结构较简单，是最常见的流型。
b、双流型：这种流型将液体分成两半，并设有两条溢流堰，来自上一塔板的液体分别从左、右两降液管进入塔板。然后两股流体同时进人同一个中间降液管。与同样直径的单流型塔板相比，双流型的堰长增加一倍，使堰上的液体流量减半，且液流长度亦成为一半，从而使液面落差大为下降，双流型塔板适用于大型塔和液气比大的情况。
c、四程流型：对特大塔径或液体流量特大的塔，当双流型仍不能满足要求时，可采用四程流型塔板，目的也是缩短两堰之间的液流长度，降低液面落差。
溢流装置包括：进出口堰、溢流管、受液盘等。
进口堰只设在塔顶回流盘、圆形溢流管和直径较大的塔盘。除此之外，一般很少设置。出口堰通常为带有锯齿形的平板。堰长由塔盘上液体流量和液流程数来确定。堰高决定了塔盘上液层厚度，因此关系到塔盘上的压力降和液体在塔盘上的停留时间。对于浮阀型塔板，堰长一般为塔径的60～80％（单溢流）或50～60％（双溢流），堰高一般为40～50m m。
溢流管有圆管形和弓形两种，见下图。前者适用于液体量小和塔径小的塔。而弓形溢流管有更大的横截面积，因而有利于液体下流，故弓形溢流管适用于大塔径及液体量大的塔。
图：圆形降液管
图：弓形降液管
溢流管与下层塔盘的距离必须保持一定数值，一方面要使液体顺利地流下，同时，还要起到液封作用，以防止上升的气体沿溢流管通过。这一高度通常为20～40 mm。
塔盘（塔板）有整块式和分块式两种。当塔径在900mm以下时，采用整块式塔盘；当塔径在900mm以上时，人已能在塔内进行装拆，可采用分块式塔盘，而且当塔径较大时，整块式塔盘的刚度不良，结构显得复杂，制造也困难。塔盘材质一般为碳钢，如有特殊要求也可选用其他材质。塔盘的固定、连接常用楔形铁和龙门板。
塔体用钢板卷制焊接而成。塔径及壁厚根据操作条件和处理量而定。常用的材质为16MnR、20 R等，对于含有腐蚀性介质等也采用内壁堆焊不锈钢或采用不锈钢复合板。
原料进口：塔在进料口处设有较大的蒸发空间，便于汽液分离。由于进料速度很快，冲击力很大。为消除冲蚀，在进料口处设有弓形缓冲挡板。板上有许多直径为6cm左右的小孔。当原料沿弓形挡板的切线方向进入，其中一部分进料直接冲向塔中部，其余部分经过小孔流向塔壁。弓形挡板的作用既能减少高速进料对塔壁的冲击力，又会使进料分散成许多小滴，形成大的蒸发面积。
人孔：为安装、检修塔板应开有人孔，人孔的尺寸一般为φ450~φ900mm。人孔的设置应与降液管和受液盘错开，人孔之间的距离约为5～6层塔盘。
板式塔的主要结构尺寸为：塔的直径、塔的高度、塔盘数以及塔盘间的距离。
塔径：塔径的大小反映了塔的处理能力。塔径的大小和塔内汽液负荷有关，气体负荷越大，空塔速度越大。所谓空塔速度是指塔内气体通过空塔截面的流速。
塔板间距：塔板间距的大小，是考虑到允许气速，雾沫夹带程度等有关因素的影响及考虑到安装和检修方便。一般塔的板间距为600mm左右。如果没有雾沫夹带现象，也可取450~500mm；在人孔处可取700～800mm。
塔高：塔高跟塔顶高度、塔底高度、进料段高度以及塔板数有关。
塔顶高度：是指塔顶第一块塔板到塔顶切线的距离，一般为1.2~1.5m。
塔底高度：是指塔底最下一层塔板到塔底的切线距离。塔底高度可按残油停留5分钟来考虑，一般为1.3~1.5m。
进料段的高度：一般随塔径的增大而增大。取1.5~2.5m，并有破沫装置。
塔板数：是影响分馏效果的关键，一般根据分馏程度和回流量而定。分馏的精度愈高，需要的塔板数愈多。回流量越小，需要的塔板数越少。
3 MD塔盘
PX装置中，采用美国UOP公司的MD塔盘（Multiple Downcomer Tray）。MD塔盘适用于液相负荷很大尤其是气、液相容积比很小的工况。MD塔盘的塔板间距较小，与采用常规塔盘设计的塔相比较，采用MD塔盘设计可以减小塔径及塔高，相应的塔体费用也可以降低。原来选用普通塔盘需设置两台塔的情况现在只需设置一台即可满足工艺要求。
MD塔盘具有以下特点；
1) MD塔盘具有很大的溢流长度以及降液管面积，保证了很高的液体负荷。压降很低。
2) 降液管悬挂在气相空间，没有受液盘，增大了鼓泡区面积，气相负荷提高。
3) 塔盘呈90°交错布置，提高了混合效果，几乎没有死区。
4) 降液管布置在塔盘上，不需要用螺栓连接，更不用焊接，塔盘安装容易。
5) 蒸馏过程的塔盘效率在70~90%。
6) 塔盘压降为0.06~0.09psi。
普通筛板塔盘与MD塔盘的比较：普通塔盘由于降液管、受液盘面积占塔截面积的10%~25%，鼓泡面积为塔截面积的50%~80%。而MD塔盘的鼓泡面积占塔截面积的80%~95%。塔板间距普通塔盘为18~30英寸（450~760mm），而MD塔盘间距为8~16英寸（200~400mm）。
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