【正文】 備 概 述 塔體支座是塔體與基礎(chǔ)的連接結(jié)構(gòu)。 （ 3）按操作壓力可將塔設(shè)備分為：加壓塔、常壓塔和減壓塔。 塔設(shè)備的主要特點(diǎn) 塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一?；ぴO(shè)備知識(shí)培訓(xùn) —— 塔設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) BCCHEM 主 要 內(nèi) 容 1 塔設(shè)備概述 2 板式塔 3 填料塔 4 精餾塔 5 吸收塔 6 萃取塔 BCCHEM 1 塔 設(shè) 備 概 述 BCCHEM 化工廠塔設(shè)備 1 化工廠塔設(shè)備 2 1 塔 設(shè) 備 概 述 BCCHEM 1 塔 設(shè) 備 概 述 塔設(shè)備的概念 化工生產(chǎn)過程中可提供氣液或液液兩相之間進(jìn)行直接接觸機(jī)會(huì)，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱目的，又能使接觸之后的兩相及時(shí)分開，互不夾帶的設(shè)備。常見的、可在塔設(shè)備中完成單元操作的有精餾、吸收、解吸、萃取及氣體的洗滌、冷卻、增濕、干燥等。 BCCHEM 1 塔 設(shè) 備 概 述 塔設(shè)備的主要外部構(gòu)件及作用 （ 1）板式塔 （ 2）填料塔 BCCHEM 塔體 塔體即塔設(shè)備的外殼，常見的塔體由等直徑、等厚度的圓筒及上下封頭組成。因?yàn)樗O(shè)備較高、重量較大，為保證其足夠的強(qiáng)度及剛度，通常采用裙式支座（簡(jiǎn)稱“裙座” ）。 BCCHEM 吊柱 安裝于塔頂，主要用于安裝、檢修時(shí)吊運(yùn)塔內(nèi)件。除沫器工作性能的好壞對(duì)除沫效率、分離效果都具有較大的影響。 泡罩塔 板泡罩塔是工業(yè)應(yīng)用最早的板式塔，而且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)是板式塔中較為流行的一種塔型。 目前，只是在某些情況如生產(chǎn)能力變化大，操作穩(wěn)定性要求高，要求有相當(dāng)穩(wěn)定的分離能力等要求時(shí)，可考慮使用泡罩塔。 篩孔塔板是最簡(jiǎn)單的塔板，造價(jià)低廉，只要設(shè)計(jì)合理，其操作彈性是可以滿足生產(chǎn)需要的，目前已成為應(yīng)用最為廣泛的一種板型 。閥片周邊沖出幾個(gè)略向下彎的定距片，當(dāng)氣速很低時(shí)，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點(diǎn)接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。氣量較小時(shí)可避免過多的漏液，氣量較大時(shí)可使氣速不致過高，降低了壓降。 舌形塔板是為了防止過量液沫夾帶而設(shè)計(jì)的一種塔型 。因此，塔盤的霧沫夾帶及漏液均較小，操作彈性顯著增加，板效率也較高，但其舌片容易損壞。 2 板 式 塔 BCCHEM 塔盤 板式塔的塔盤主要分為溢流式和穿流式兩大類，二者之間的區(qū)別就在于溢流式塔盤有降液管，而穿流式塔盤上的氣液兩相同時(shí)通過塔板上的一些孔道流動(dòng)。 BCCHEM 塔盤按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整塊式塔盤和分塊式塔盤。 （ 1）整塊式塔盤 2 板 式 塔 直徑較大的板式塔，為便于制造、安裝、檢修，可將塔盤板分成數(shù)塊，通過人孔送入塔內(nèi)，裝在焊于塔體內(nèi)壁的塔盤支承件上。圓形降液管通常用于液體負(fù)荷低或塔徑較小的場(chǎng)合，弓型降液管適用于大液量及大直徑的塔 。 受液盤 2 板 式 塔 BCCHEM 溢流堰有保持塔盤板上一定液層高度和促使液流均勻分布的作用。 總之，設(shè)計(jì)意圖是塔內(nèi)逆流、板上錯(cuò)流。兩相的濃度或溫度沿塔高呈連續(xù)變化。 BCCHEM 散裝填料 散裝填料是指以亂堆為主的填料，這種填料是具有一定外形的顆粒體，又稱之為顆粒填料，根據(jù)外形分以下三種： （ 1）環(huán)形填料：拉西環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料 、階梯環(huán)填料； （ 2）鞍形填料：弧鞍填料 、矩鞍填料 、改進(jìn)矩鞍填料； （ 3）金屬鞍環(huán)填料； 3 填 料 塔 BCCHEM 拉西環(huán)（ Raschig ring）填料 缺點(diǎn)：由于高徑比大，堆積時(shí)填料間易形成線接觸，因此液體在填料層流動(dòng)時(shí)，常存在嚴(yán)重的溝流和壁流現(xiàn)象。 3 填 料 塔 BCCHEM 鮑爾環(huán)（ Pall ring）填料 在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的鮑爾環(huán)是在其側(cè)壁上開一層或兩層長(zhǎng)方形小孔， 小孔的母材并不脫離側(cè)壁而是形成向內(nèi)彎的葉片 。 3 填 料 塔 BCCHEM 3 填 料 塔 這樣的結(jié)構(gòu)使得階梯環(huán)填料的性能在鮑爾環(huán)的基礎(chǔ)上又有提高 ， 其生產(chǎn)能力可提高約 10%， 壓降則可降低 25%， 且由于填料間呈多點(diǎn)接觸 ， 床層均勻 ， 較好地避免了溝流現(xiàn)象 。 階梯環(huán)填料（ Stair ring） BCCHEM 弧鞍是較早開發(fā)的一種表面全部展開的具有馬鞍形狀的瓷質(zhì)型填料 ， 又稱馬鞍填料。 矩鞍填料的兩端為矩形 ， 且填料的兩面大小不等。 矩鞍形填料 3 填 料 塔 BCCHEM 金屬英特洛克斯（ Intalox）填料 將環(huán)形結(jié)構(gòu)與鞍形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)集于一體而形成的一種獨(dú)特結(jié)構(gòu)的填料 ， 具有生產(chǎn)能力大 、 壓降低 、 液體分布性能好 、 傳質(zhì)速率高及操作彈性大等優(yōu)良性能 ， 因而獲得廣泛應(yīng)用 ， 在減壓蒸餾中其優(yōu)勢(shì)更為顯著 。 因網(wǎng)絲細(xì)密 ， 填料的空隙很高 ， 比表面積 很大 。 規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻的幾何圖形規(guī)則、整齊堆砌的填料，空隙大，故生產(chǎn)能力大，壓降小，且因流道規(guī)則，所以只要液體初始分布均勻，則在全塔中分布也均勻，因此規(guī)整填料幾乎無放大效應(yīng)，通常具有很高的傳質(zhì)效率。 各種陶瓷規(guī)整填料 金屬板波紋 規(guī)整填料 3 填 料 塔 BCCHEM 填料用材的選擇 （ 1）塑料：設(shè)備操作溫度較低，除濃硫酸、濃硝酸等強(qiáng)酸外，體系對(duì)塑料無溶脹，但塑料表面對(duì)水溶液的潤(rùn)濕性差。 3 填 料 塔 BCCHEM 填料的支撐裝置 填料的支承裝置安裝在填料層的底部。這種支承裝置廣泛用于規(guī)整填料塔。其特點(diǎn)是為氣體及液體提供了不同的通道，避免了柵板式支承中氣液從同一孔槽中逆流通過。液體分布器根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，可分為以下幾種： 3 填 料 塔 BCCHEM 填料塔的液體收集再分布器 填料層分段 當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)， 有流向器壁形成“壁流”的傾向 ，結(jié)果使液體分布不均，降低傳質(zhì)效率，嚴(yán)重時(shí)使塔中心的填料不能被潤(rùn)濕而形成“干錐”。 BCCHEM 填料的壓緊和限位裝置 （ 1）填料壓緊器又稱填料壓板。 絲網(wǎng)壓板 3 填 料 塔 BCCHEM （ 2）填料限位器又稱床層定位器，用于金屬、塑料制成的散裝填料及所有規(guī)整填料。氣液兩相在液膜表面進(jìn)行傳質(zhì)。另外，當(dāng)有側(cè)線出料時(shí)，填料塔也不如板式塔方便； ⑷ 填料塔的塔徑可以很小，但板式塔的塔徑一般不小于 ； ⑸ 板式塔的設(shè)計(jì)資料更容易得到而且更為可靠，安全系數(shù)可以取得更??； BCCHEM 3 填 料 塔 ⑹ 當(dāng)塔徑不很大時(shí)，填料塔的造價(jià)便宜； ⑺ 對(duì)于易起泡的物系，填料塔更合適； ⑻ 對(duì)于腐蝕性物系，填料塔更合適； ⑼ 對(duì)于熱敏性物系，采用填料塔較好； ⑽ 填料塔的壓降比板式塔小，更適于真空操作。 在一定壓力下，將某液體混合物加熱至剛剛開始?xì)饣磩倓偝霈F(xiàn)第一個(gè)微小氣泡）時(shí)保持的平衡溫度，稱為該液體混合物的泡點(diǎn)溫度（簡(jiǎn)稱泡點(diǎn)）。被塔釜加熱的流體，所產(chǎn)生的 蒸汽在塔內(nèi)自下而上地流動(dòng)，而送入 塔頂?shù)幕亓饕后w ，則與上升的蒸汽相迎， 自上而下 地流動(dòng)。 當(dāng)氣液兩相之一的流量增大，使降液管內(nèi)液體不能順利下流，造成兩板間液體相連。 后果：過量液沫夾帶后果－－造成返混，導(dǎo)致板效率嚴(yán)重下降。 采取措施： 漏液量不大于液體流量的 10％。 4 精 餾 塔 BCCHEM 影響精餾操作的工藝因素 塔釜溫度 在操作壓力不變的情況下，提高塔釜溫度，則使塔內(nèi)液相中的易揮發(fā)組分減少，同時(shí)并使上升蒸汽的速度增大，有利于提高傳質(zhì)效率。這時(shí)重組分（難揮發(fā)組分）易被蒸到塔頂，使塔頂產(chǎn)品不合格。 加料溫度 常見的進(jìn)料情況有沸點(diǎn)進(jìn)料、冷液進(jìn)料、飽和蒸氣進(jìn)料、氣液混合進(jìn)料和過熱蒸氣進(jìn)料。 精餾塔較為理想的進(jìn)料情況是沸點(diǎn)進(jìn)料，它較為經(jīng)濟(jì)和最為常用。 4 精 餾 塔 BCCHEM 回流 在精餾操作中，回流是維持全塔正常操作的必要條件。同時(shí)，操作壓力下降，難揮發(fā)組分易被帶到塔頂，導(dǎo)致精餾效率下降，塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。 吹除前應(yīng)按氣液流程，依次拆開與設(shè)備、閥門連接的法蘭，吹除物由此排放。 4 精 餾 塔 BCCHEM （ 3）系統(tǒng)水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn) 為了檢查設(shè)備焊縫的致密性和機(jī)械強(qiáng)度，在使用前要進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)方法是用壓縮機(jī)向系統(tǒng)內(nèi)送入空氣，并逐漸將壓力提高到操作壓力的 倍。 4 精 餾 塔 BCCHEM （ 4）單機(jī)試車和聯(lián)動(dòng)試車 單機(jī)試車是為了確認(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)和待轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（如空壓機(jī)和離心泵等）是否好用，是否負(fù)荷有關(guān)技術(shù)規(guī)范。目的是為了檢驗(yàn)生產(chǎn)裝置連續(xù)通過物料的能力。 （ 5）系統(tǒng)的置換 系統(tǒng)置換合格后，即可進(jìn)行系統(tǒng)開車。 檢查原料庫(kù)存情況，選定加料量，向塔釜加料。 4 精 餾 塔 BCCHEM 在空塔投料剛升溫時(shí)，升溫速度要緩慢，因?yàn)檫@時(shí)沒有液體回流，塔板上還沒有進(jìn)行氣液接