微分接觸傳質設備

微分接觸傳質設備的種類很多，填充塔是常見的氣（汽）液和液液傳質設備，廣泛應用於蒸餾、吸收和萃取；固定牀和移動牀操作的微分接觸氣固和液固傳質設備，用於吸附、浸取和離子交換。

在微分接觸傳質設備中，相互接觸的兩相可以是逆流流動，也可以是並流流動。從傳質速率考慮，逆流操作的平均推動力（即平均濃度差）大於並流。從分離效果考慮，並流操作只能接近一個理論級，而逆流操作可達到更高的分離程度。因此，微分接觸傳質設備通常採用逆流操作。然而逆流操作設備的通過能力受液泛的限制，並流操作不存在液泛問題。為提高設備的通過能力，對於過程推動力與流向基本無關的某些分離操作（如化學吸收）或十分容易分離的物系，宜採用並流操作。

逆流操作的微分接觸傳質設備的設計計算，主要是確定其直徑和兩相接觸傳質段高度（如填充塔中的填料層高度）。根據數據來源，可從下列兩式中選用一式來計算接觸傳質段高度H： H=(NTU)M·(HTU)M

H=NT·hT

式中（NTU）M和（HTU）M分別為傳質單元數和傳質單元高度；NT與hT分別為理論級數和理論級當量高度（見理論級）。傳質單元數和理論級數可從所要求的分離程度和傳質推動力算出；傳質單元高度和理論級當量高度由實驗測定。

塔徑D取決於選定的連續相空塔流速u和給定的流量v，按下式計算：

空塔流速 u須在綜合考慮連續相允許壓力降、操作費用和設備投資等因素後決定，其上限是泛點速度uf（見液泛），對於填充塔通常取u=0.8uf。

在氣固和液固傳質設備中，固相是吸附劑或離子交換劑，在柱式設備內堆成牀層，與通過的流體進行擴散傳質。在移動牀傳質設備中，進行的是定態逆流傳質過程；在固定牀傳質設備中，固相是靜止的，進行的是非定態的半連續操作。這類設備的設計計算，多用經驗方法，通常按實驗得出的傳質帶（即吸附帶或交換帶）長度，來計算設備的各項尺寸。