隔板精馏塔是完全热耦合塔的一种特殊结构，对于多组分精馏具有巨大优势。它是目前国外在设备集成和节能降耗方面的前沿研究热点。下面小七就跟大家一起学习隔板精馏塔。
1 、隔板精馏技术基本结构与原理
对于三元混合物分离，采用传统的简单塔分离流程需要 2个精馏塔才能分离得到所有组分，如图 1所示。
3个产品从第一塔采出，这种侧线采出的精馏塔只适用于组成在一定范围内的物系分离，通常不能满足组分分离要求（见图 2）。
图 1 传统的两塔分离流程
图 2 侧线分离塔
隔板精馏塔是利用隔板把塔中间分割为 2部分，进料侧相当于预分离器，另一端相当于主塔，如图 3所示。
隔板的巧妙使用实现了两塔功能。由于隔板精馏塔在分离原理和计算方法上与热耦合精馏塔相同，在热力学上等同于一个 Petlyuk塔（见图 4）。
图 3 隔板精馏塔
图4 Petlyuk塔
2、技术优势
设备数量和占地面积都可以减少，设备总投资一般可以降低30%左右。
减少分离过程中的组分浓度的返混，与传统的两塔流程相比，能耗降低 30%左右，主要原因有 2点：
（1）DWC在热力学上更有效
分析图 1所示的简单塔，该塔的直接分离顺序是第一塔提馏段组分B的组成随组分A的降低而增加，再向下又随组分 C的组成增加而降低，即组分B组成在塔内分布有峰值，导致塔中存在再混现象，如图 5所示。这种简单塔中存在的再混现象是分离效率低的原因之一。与之相反，图 3中，DWC中预分离器进行初步分离，组分 B同时出现在塔顶和塔底。预分离器上部分离 AB和 C，下部则分离 BC和A，上下两段只分离各段的产品组分（见图 6）。在主塔中也是如此，有效避免了两简单塔流程中的再混合现象。
图 5 两简单塔中 B组分浓度分布
图 6 DWC中 B组分浓度分布
（2）降低了进料板上的混合影响
减少了进料与进料板组成不同引起的混合问题。由于在预分离器中，B组分同时出现在塔顶和塔底，因此进料组成与板上组成近似，降低了进料板处的混合效应。
设备投资方面，隔板塔与传统的两简单塔分离流程相比，总共只需要 1个冷凝器，1个再沸器，1个塔体，1套控制方案，占地面积较小，但需隔板，同时塔体相对单个简单塔略大。总设备投资降低30%左右。
隔板精馏塔的主要设计及优化参数包括预分离及主塔理论板数、进料位置、侧线出料位置及流量，隔板塔上部液体进入隔板两侧的比例，隔板下部气体进入隔板两侧的比例等。除设计与优化外，阻碍隔板精馏塔工业应用的另外一个难点在于控制方案相对复杂，因此研究隔板精馏塔的动态特性才能确定其控制方案。
3、适用工况：
三组分或者更多组分分离、热敏物质分离
4、隔板精馏设计关键
（1）精准的模拟计算。
（2）适用的控制方案。
（3）可靠的隔板两侧气液分配设计。
（4）针对隔板塔的内件设计。
5、设备设计
国外对 DWC的设备研究已经取得了相当的成就，尤其在隔板方面。现在的 DWC设备已经从起初将隔板固定在塔上发展到可移动的隔板；还有适用于特殊需要的偏离中心位置的垂直隔板。另外，对塔的安装方式、塔板放置位置及角度等方面都有专利报道。
隔板精馏塔的传质介质可以采用塔板，也可以是填料。由于塔内隔板的存在，必须采用专门设计的塔板。填料隔板塔要有较好的塔壁分布系统来处理壁流。塔顶通过回流分布器控制隔板两侧流量分布。德国 Montz公司是最先提供隔板精馏塔设备及塔内件的公司，且在此领域一直处于领先地位。
6、 适用范围
隔板精馏塔并非适用所有的精馏分离问题，通常分离物系应满足：
1、B的质量分数超过 20%，特别是进料中 B组分含量较高，轻、重组分含量相当的物系。进料中 B组分的质量分数达到 2/3左右时，则是比较理想的物系。
2、常规两塔操作压力相同。由于采用 DWC分离 3组分混合物是在同一塔设备内完成，故整个分离过程的压力不能改变。若压力需要改变，则 DWC不再适用，应采用常规的两塔精馏。
3、塔顶塔底温差最大。任何应用案例均需要单独研究，否则，实际产生的能效可能与 DWC优点大相径庭。
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