板效率表征的是实际塔板的分离效果接近理论板的程度。单板效率与全塔板效率是常用的两种表示方法。

分级接触传质设备中，一个级的传质分离效果接近理论级的程度的度量。在分级接触传质设备的设计中，实际级数的确定是主要内容。板式塔的级效率，常称板效率。在设计计算中常用的级效率有单级效率和总级效率。

单板效率 Em 又称默弗里（Murphree）板效率，可用气相单板效率 EmV 或液相单板效率 EmL 表示，其定义分别为，。

其中xn，yn代表离开第n 板的液相与汽相的实际组成；

yn*和xn*离开第n板的液（汽）相组成 xn （yn）成平衡的汽（液）相组成；

分别代表经过一块板后组成的实际变化，分母则为将该板视为理论板时的组成变化。单板效率通常由实验测定。

注意：单板效率是一块板的平均效率，板上各点的传质差异可进一步由点效率（Local efficiency）来表达。

全塔板效率ET（总板效率）为完成一定分离任务所需的理论塔板数 NT 和实际塔板数 NP 之比。

ET 代表了全塔各层塔板的平均效率，其值恒小于1.0。一般由实验确定或用经验公式计算。

经验式：ET=0.49（αμL）-0.245

NT表示理论板数；NP表示实际塔板数。

对一定结构形式的板式塔，由分离任务和工艺条件确定出理论板数后，若已知一定操作条件下的全塔效率，便可求得实际板数。

引入理论板和板效率两个概念后，为达到规定的分离要求，确定精馏塔所需的实际板数就转变为确定所需理论板数和板效率两个问题。

汽体混合情况对板效率的影响

由于塔板上泡沫层高度不均匀，因而汽相流动产生不均匀。气体必然以较大流速通过泡沫层较薄的区域，流速分布：从液体进口向出口逐渐增大。一般认为液体在相邻板上反向流动，则汽相在板间的不完全混合将造成板效率有些降低，影响较小。但是当存在严重分布不均时，会引起塔板的液体入口过量漏液，那么效率就降低很多了。

液体混合情况对板效率的影响

塔板上液体有3种混合方式，即轴向混合、横向混合、全混。小直径的塔，可以认为液体流经小塔板时各方向均匀混合，称为全混；当精馏塔的直径变大时，液体流经大塔板时，轴向和横向均不会全混，沿流经方向有浓度梯度存在；随着塔径的增大，液相的不均匀流动逐渐严重，给板式的传质产生有害影响。塔板上液体也有2种流动方式，即活塞流、轴向部分混合。

不均匀流动程度对板效率的影响

由于塔板形状的原因，液体再塔板部分的停留时间长短不一，当精馏塔直径变大时，液体不均匀性更严重，将在塔板边缘部分形成环流。这种非均匀流动将造成分离效果明显下降。但是在加压精馏的情况下，由于液体流量比较大，设计时大的精馏塔往往采用多流程，可以大大缓解液体的不均匀性问题。

塔段板效率可调的乙烯精馏塔稳态与动态模拟

乙烯精馏塔是精馏塔中结构最复杂、要求最严格的分离设备，与一般精馏塔不同的是乙烯精馏塔需要侧线抽出和中间再沸器，其操作和控制水平直接关系到乙烯产品的质量、回收率和能量消耗。乙烯精馏塔板效率是影响精馏效率和产品质量的重要指标之一，因此板效率成为精馏塔研究过程中的重点。乙烯精馏塔板效率受到多方面因素的影响，有学者采用差分法对液体二维不均匀流动、二维涡流扩散模型进行了求解，结果表明，漏液不均匀对乙烯精馏塔板效率具有重大影响。还有学者发现雾沫夹带会导致液体在相邻塔板间返混，这在传质中会极大地降低塔板效率。

通过建立在完全泡沫状态和以泡沫为主的混合状态下进行蒸馏操作时的气相夹带板效率模型，推导出了Lewis在3种情况下的板效率计算式，讨论了气相夹带对板效率的影响，并与FRI实验值进行了比较，结果表明，气相夹带过大会导致板效率急剧下降，影响精馏效率。

综上所述，乙烯精馏塔在实际操作过程中，板效率会受到雾沫夹带、漏液及气相夹带等因素的影响，操作条件不当将导致板效率降低，进而影响分离效率和产品质量。然而目前国内外只局限于对板效率变化原因进行研究，并没有对板效率在线可调的精馏塔数学模型进行模拟实验。基于此，可尝试利用发展成熟、应用广泛的平衡级模型建立乙烯精馏塔稳态和动态数学机理模型。

结果表明：板效率下降会导致乙烯精馏塔的分离效果降低，产品质量下降。而且该结果能够反映实际生产过程。