总板效率受物系的性质、塔板结构和操作条件等影响，一般按下述三种方法之一来确定：
（1）参考工厂同类塔型相同或相近物系的精馏操作的总板效率数据。 （2）实验进行相关研究，获取经验数据。
（3）采用简化经验计算法。例如使用“奥康内尔（O’Connell）蒸馏塔效率关联图”。
3、计算实际塔板数Ne。
五、塔板结构的工艺设计
精馏塔精馏段和提馏段的上升蒸汽量V与V＇、下流液体量L与L′，因进料热状况而不一定相同，即精馏段与提馏段的气、液相负荷不一定相同。另外，各块塔板上汽液浓度沿板序而变化，泡、露点不同，汽、液物性数据也不一样。因此，作塔板结构设计时就要确定以哪一块板上的条件作为设计的依据，一般可以塔顶第一块板为设计基准。必要时，可以取精馏段和提馏段各一块板作设计基准，分别进行设计计算，这样就可能获得精馏段与提馏段塔径不同、结构参数有别的设计结果。但为制造方便通常还是采用同一塔径，仅在流速变化较大或用高合金钢制造的场合才有必要采用不同塔径。
一块筛孔塔板完整的工艺设计必须确定的主要结构参数有： （1）塔板直径D； （2）板间距HT；
（3）溢流堰的型式，长度lw和高度hw；
（4）降液管的型式，降液管底部与塔板间的距离ho； （5）液体进、出口安定区的宽度Ws，边缘区宽度We； （6）筛孔直径do，孔间距to。
筛板搭的各种性能是由上述各结构参数共同决定的，因此，这些参数不是完全独立的，而是通过液泛、液沫夹带、漏液、板压降等流动现象相互关联的。在设计时，要对所选定的结构参数进行各种水力学校核，并作必要的调整，以获取一个较好的方案。
塔板的设计可按如下步骤进行： 1、初选塔板间距HT
板间距对塔的液沫夹带量和液泛气速有重要的影响。在一定的气液负荷及塔径条仵下，适当增加板间距，可减少液沫夹带量，且不易发生液泛，从而提高了操作负荷的上限。但是，塔板间距与塔高直接相关，其值不宜过大。
实际上，板间距的选择常常取决于安装和检修的方便，要保证足够的空间高度。在开人孔处，板间距不应小于600mm。
表1 给出了筛板塔不同塔径所推荐的板间距，可供参考。
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表1 筛板塔的塔板间距
塔径Dmm 板间距HT mm 2、塔径D的计算
塔径和塔高是塔设备工艺设计最基本的参数。通常，确定塔板数时的误差没有确定塔径时的误差那么大。而且塔一旦建立起来，如果塔板数不适当，尚可以调节操作获得部份的补偿，可是塔径却不能再改变了。因此，确定塔径要留有余地。
（1）塔径初算
利用筛板搭的泛点关联图和气体负荷参数计算液泛气速uF； 根据uF初定一个操作空塔气速u＇； 由u′计算塔径D；
参考表1，检查D与HT是否相适应，如果二者不相适应，应调整HT，重新计算D。
对调整计算后的塔径D要按规定圆整到系列值，然后再以圆整后的塔径D去计算实际操作气速u。
规范塔径的公称直径有400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600，?? 等。
（2）塔径的核算——检查液沫夹带量
利用液沫夹带分率关联图由液气流动参数FLG和液泛分率
800 ~ 1200 300、350、400 450、500 1400 ~ 2400 2600 ~ 6600 400 、450、500、550 450、500、550、600 600、650、700 650、700、750、800 u估计出液沫夹uF带分率?，?一般不宜超过0.10，最高只能为0.15。如果?过大，就需要加大塔径，即调小实际操作的空塔气速，或者加大板间距，然后重新估计液沫夹带分率。
从经济上看，加大板间距（即增加了塔高）往往比增加塔径有利。
3、塔板上溢流型式的确定
溢流型塔板，液体流动须克服板上气液接触元件所引起的阻力，形成液面落差。于是气体较多地从塔板上低液位处通过，影响气流均匀分布，降低塔板效率。 筛板塔形成的液面落差较小，这一因素的影响不大。但是液流在塔板上能否均匀分布仍很重要，特别是当液流量较小或塔径较大时，因此，仍需注意正确设计液体流型。
可以按表2综合考虑塔径与液体负荷的关系，决定塔板上的液体流型。
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表2 板上溢流型式与塔径、液体负荷关系 塔径mm 600 1000 1200 1400 1500 2000 2400 3000 4000 5000 4、塔板布置
首先确定降液管型式。常用降液管型式为弓形降液管，只有在塔径较小时才采用圆形降液管。
对于单流型弓形降液管的塔板，如图2所示，其各结构参数，可参考筛板塔塔板结构参数尺寸数据的推荐范围，逐次确定。 （1）筛孔孔径do
孔径的大小直接影响塔板操作性能。在开孔率、空塔气速和液流量相同的条件下增大孔径，虽可减小板压降，不易阻塞，但漏液量增大，操件弹性降低。一般在液相负荷低的小塔中，筛孔孔径采用do=4～6mm，塔径大时可采用do＝8～12mm，有特殊要求时，也可采用do＝2.2～3mm的小孔。 （2）筛孔中心距to和开孔率?。 为使气液接触良好和最大限度地利用塔板面积，筛孔一般采用正三角形排列，这时孔径do、孔中心距to和开孔率?之间的关系为：
液体流量m3/h U形流型 <5 <7 <9 <9 <10 <11 单流型 5~25 <45 9~70 <70 11~80 11~110 11~110 <110 <110 <110 双流型 11~160 110~180 110~200 110~230 110~250 阶梯流型 200~300 230~350 250~400 ?o?0.9069(孔中心距to，一般推荐值为
do2) tototo?2.5~5 ，而以?3~4最合适。当dodototo??2.5时，气流互相干扰，容易出现液面晃动和倾流；过大则鼓泡不均dodo匀。
开孔率是影响筛板性能的重要因素，因它直接关系到筛孔动能因数。在相同的空塔气速下，开孔率大则动能因数小。如动能因数过小，塔板气液接触将呈鼓泡状态，漏液量大，塔板效率低。动能因数过高，气液接触呈部分喷射状态，液
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沫夹带量增加，亦降低塔板效率。泡沫工况操作时，要求按工作区截面积计算的开孔率为5~10%；喷雾工况操作时，开孔率可提高到12%以上。
（3）筛板厚度tp
在塔板结构强度、刚度许可的条件下，应尽可能选用较薄的板材制作筛板，这不仅可以降低干板压降，而且可以改善气液接触状态。筛孔用冲压加工制造的筛板，其厚度：对于碳钢tp≤do；对于不锈钢tp≤
do，否则加工困难。因此，1.5筛板厚度的选取范围为tp=（0.4~0.8）do。
（4）溢流堰长lw
溢流堰具有保持塔板上一定的液层高度和促使液流均匀分布的作用。常用的溢流堰长为1w=(0.68~0.76)D。
溢流堰过长则堰上溢流强度低，由于塔板构件的安装误差，液体越堰时分布不匀；堰长不够则堰上液流强度高，堰上液头大，影响塔板操作的稳定性，也不利于液流中的气液分离。
堰上液流强度Li按下式计算：
Li?VL? lw8
?——液体的体积流量，m3/h。 式中 VL堰上液流强度最好是Li<60m3/m.h,相应的堰上液头约44mm。最大液流强度
不宜超过100~130m3/m.h。
（5）堰板高度hw
对于一般的筛板塔板，应使筛板上的清液层高度hL=50~100mm，即堰板高度为hw=(50~100)-how，式中how为堰上液头（mm）。
堰上液头how，对于平直堰，可用佛兰西斯（Francis）公式计算。 一般，堰板高度hw在25~75mm。
真空度较高或要求压力降很小的情况，可按hL≤25mm来决定堰板高，此时hw仅有6~15mm。通常情况则不应取得太低，以免影响气液接触时间和增加液沫夹带量——因为筛板持液量过低，由飞溅引起的液沫夹带量会反常增高。
（6）降液管下沿与塔板板面间距ta
在确定降液管下沿与塔板板面距ta的大小时，应使液体通过此截面的流速Wb<0.4m/s，从而保证液流通过此截面的压力降在13~25mm液柱。ta可按下式计算：
ta?VL lwWb式中 VL——液体的体积流量，m3/s。
Wb一般取0.1~0.4m/s，易起泡的物系取低值；ta一般应大于20~25mm，但要比hw低6~12mm以上，以保证液封。
（7）安定区宽度Ws和边缘区宽度Wc
塔板入口安定区是为防止气体短路进入降液管及防止因降液管流出液流的冲击而漏液；出口安定区则为使液体在进入降液管前，有一定时间脱除其中所含的气体。一般，入、出口安定区的宽度等值设计，取为50~100mm。
边缘区留出一定的宽度Wc，为固定塔板用，其值大小应与塔径相应，一般可取为25~50mm。
5、塔板各部分面积和对应气速计算 塔板面积可以分为以下几个部分： （1）降液管截面积Ad
按几何关系先计算降液管宽度Wd
Wd?DDlw?()2?()2 222再计算溢流堰lw所对应的圆心角?（角度）
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