Una colonna a piatti è un dispositivo di trasferimento di massa di gas-liquido ampiamente utilizzato. È costituito da un guscio tipicamente cilindrico e da diversi vassoi disposti orizzontalmente a intervalli regolari. Durante il normale funzionamento, il liquido scorre verso il basso attraverso le vaschette per gravità ed esce dal fondo. Il gas, spinto da una differenza di pressione, fluisce verso l'alto attraverso aperture uniformemente distribuite sulle vaschette ed esce dall'alto. Ogni vaschetta contiene una certa quantità di liquido; il trasferimento di massa avviene quando il gas passa attraverso lo strato liquido.
Le colonne a piastre sono disponibili in molti tipi e generalmente possono essere classificate come segue:
① In base alla struttura del vassoio: vassoi con coperchio a bolla, vassoi con setaccio, vassoi con valvola, vassoi perforati, vassoi a forma di linguetta-, ecc. Storicamente, i vassoi con coperchio a bolla e con setaccio erano i primi tipi. I vassoi con valvole furono sviluppati intorno agli anni '50. Attualmente, i vassoi filtranti e i vassoi a valvola sono i più utilizzati, sebbene vengano utilizzati anche altri tipi. Sono in fase di sviluppo e ricerca anche nuovi tipi di vassoi e versioni migliorate dei vassoi tradizionali.
② In base allo schema di flusso delle fasi gassosa e liquida, i vassoi possono essere classificati in vassoi a flusso incrociato-e vassoi a flusso contro-vassoi o vassoi con e senza tubi di scarico. I vassoi con canali di scarico sono ampiamente utilizzati grazie alla loro elevata efficienza di trasferimento di massa e all'ampio raggio operativo. I vassoi a flusso-controcorrente senza tubi di scarico sono spesso chiamati anche vassoi a flusso passante, in cui sia la fase gassosa che quella liquida passano attraverso i canali sul vassoio. Questi vassoi hanno una struttura semplice e sfruttano appieno l'area del vassoio. I tipi comunemente utilizzati includono vassoi con setaccio a flusso passante, vassoi a griglia a flusso passante e vassoi ondulati a flusso passante.
③ In base al modello di flusso del liquido, i vassoi possono essere classificati in flusso singolo-, doppio-flusso, flusso a U-e altri modelli di flusso (come flusso a quattro-flusso, a gradini e flusso anulare).
I vassoi a flusso singolo-sono quelli più utilizzati. Hanno una struttura semplice e un lungo percorso del flusso del liquido, il che è vantaggioso per migliorare l'efficienza del vassoio. Tuttavia, quando il diametro della colonna o il volume del liquido sono troppo grandi, il gradiente del livello del liquido sul vassoio sarà elevato, determinando una distribuzione non uniforme del gas-liquido o un sovraccarico del tubo di scarico, compromettendo l'efficienza del vassoio e il normale funzionamento. I vassoi a doppio flusso- sono adatti per diametri di colonna più grandi e portate di liquido più elevate. In questo caso, il liquido viene diviso in due flussi, riducendo l'intensità del flusso dello stramazzo e il carico sul tubo di scarico, riducendo allo stesso tempo il gradiente del livello del liquido sul piatto. Tuttavia, gli scarti devono essere posizionati alternativamente al centro o su entrambi i lati del vassoio, occupando una parte maggiore dell'area di trasferimento della massa del vassoio.
I vassoi a forma di U- hanno sia stramazzi di ingresso che di uscita situati sullo stesso lato del vassoio. Tra di essi viene posizionato un deflettore più alto del livello del liquido per controllare il flusso del liquido a forma di U-, estendendo così la distanza percorsa dal liquido. Questo tipo di vassoio viene utilizzato in colonne di piccolo-diametro e con portate di liquido basse.
Quattro vassoi di flusso a-flusso e a gradini-sono adatti per colonne di diametro ancora maggiore e portate di liquido molto elevate.
