【正文】 料、Perform噴射式填料和脈沖填料（Impulse packing）等。這一時(shí)期，新型填料也有了較多的發(fā)展。（5） 穿流式條形或圓形浮閥塔盤。（3） 穿流式雙孔徑篩板塔盤。此外，無(wú)溢流裝置的穿流式塔盤，也有較多的發(fā)展，其型式有：（1） 穿流式柵板塔盤。（2） 篩板與浮閥的復(fù)合。（10） 導(dǎo)向浮閥塔盤。（8） 旋流塔盤。（5） 浮動(dòng)噴射塔盤。（3） 帶垂直擋板的舌形塔盤。4. 屬噴射型的（1） 浮動(dòng)舌形塔盤。（7） 方形浮閥塔盤（speichim）。（5） 鏈網(wǎng)式浮閥塔盤（grid valve tray）。（3） 管式浮閥塔盤。3. 屬浮閥型的（1） 旋轉(zhuǎn)浮閥型塔盤。 （4） VST塔盤（vertical sieve tray）。（2） 多降液管篩板塔盤（multiple downer sieve tray），即MD篩板塔盤。（4） 蜂窩形泡罩塔盤。（2） 帶有導(dǎo)流葉片的泡罩塔盤。舉例如下。近年來，由于出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，暴露出設(shè)備大型化帶來的不容忽視的問題：大型設(shè)備必須保證在全負(fù)荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則經(jīng)濟(jì)損失將是非常巨大的。在大型裝置中，塔設(shè)備的單臺(tái)規(guī)模也隨之增大。從20世紀(jì)60年代起，由于化工機(jī)械制造業(yè)成功地解決了高壓離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)密封和高溫高壓廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)等技術(shù)關(guān)鍵，使化肥和石油化工的生產(chǎn)，在能量綜合利用方面提高到一個(gè)新水平，繼而帶動(dòng)了整個(gè)化學(xué)、煉油工業(yè)向大型化方向迅速發(fā)展。同時(shí)，麥克馬洪（Mcmahon）填料、鮑爾環(huán)填料（Pall ring）、 狄克松環(huán)填料（Dixon ring）、坎農(nóng)（Cannon）填料和矩鞍形填料（Intalox saddle）等顆粒型填料也紛紛出現(xiàn)。這一時(shí)期填料塔也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。在此期間，許多學(xué)者總結(jié)了塔設(shè)備長(zhǎng)期操作的經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)篩板塔作了系統(tǒng)研究，認(rèn)為設(shè)計(jì)合理篩板塔，不僅保留了制造方便、用材省、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，而且操作負(fù)荷在較大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，仍能保持理想的效率。（4）導(dǎo)向浮閥塔盤。（2）條孔網(wǎng)狀塔盤（kittel tray）。（3）A型和T型的圓盤形浮閥塔盤（flexitray）。3. 浮閥型（1）條形浮閥塔盤（nutter float valve tray）。2. 篩板型（1）有溢流的柵板塔盤。1. 泡罩型（1）條形泡罩塔盤。20世紀(jì)中期，為了適應(yīng)各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展，不僅需要新建大量的塔，還得對(duì)原有得塔設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，故而陸續(xù)出現(xiàn)了一批能適應(yīng)各方面要求的新塔型。20世紀(jì)初，隨著煉油工業(yè)的發(fā)展和石油化學(xué)工業(yè)的興起，塔設(shè)備開始被廣泛采用，并逐漸積累了有關(guān)設(shè)計(jì)、制造、安裝、操作等方面的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。從1832年開始用于釀造工業(yè)，是出現(xiàn)較早并獲得廣泛應(yīng)用的一種塔型。人們對(duì)于高效率、生產(chǎn)能力大、穩(wěn)定操作和低壓力降的追求，推動(dòng)著塔設(shè)備新結(jié)構(gòu)型式的不斷出現(xiàn)和發(fā)展。（5） 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。（4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料耗用量小、制造和安裝容易。這將大大節(jié)省生產(chǎn)中的動(dòng)力消耗，以降低經(jīng)常操作費(fèi)用。并且塔設(shè)備應(yīng)保證能長(zhǎng)期連續(xù)操作。（2） 操作穩(wěn)定、彈性大。（1） 生產(chǎn)能力大。 對(duì)塔設(shè)備的要求作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備，首先必須使氣（汽）液兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。為起吊方便，可在塔設(shè)備上焊以吊耳。在板式塔和填料塔中，各有不同的設(shè)置要求。按接管的用途，分為進(jìn)液管、出液管、進(jìn)氣管、出氣管、回流管、側(cè)線抽出管和儀表接管等。使用高效的除沫器，對(duì)于回收貴重物料、提高分離效率、改善塔后設(shè)備的操作狀況，以及減少對(duì)環(huán)境的污染等，都是非常必要的。最常用的塔體支座是裙式支座（簡(jiǎn)稱為“裙座”）。它必須保證塔體坐落在確定的位置上進(jìn)行正常的操作。對(duì)于板式塔來說，塔體的不垂直度和彎曲度，將直接影響塔盤的水平度（這指標(biāo)對(duì)板式塔效率的影響是非常明顯的），為此，在塔體的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、運(yùn)輸和吊裝等各個(gè)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)嚴(yán)格保證達(dá)到有關(guān)要求，不使其超差。隨著化工裝置的大型化，漸有采用不等直徑、不等壁厚的塔體。 塔體是塔設(shè)備的外殼。裝有機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的塔，也就是有補(bǔ)充能量的塔，常被用來進(jìn)行萃取操作，液有用于吸收、除塵等操作的，其中以脈動(dòng)塔和轉(zhuǎn)盤塔用得較多。兩相的組分濃度沿塔高呈連續(xù)變化。兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。但是長(zhǎng)期以來，最常用的分類是按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔兩大類，還有幾種裝有機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的塔。為了便于研究和比較，人們從不同的角度對(duì)塔設(shè)備進(jìn)行分類。因此，塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究，受到化工、煉油等行業(yè)的極大重視。 在化工廠、石油化工廠、煉油廠等中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面，都有重大的影響?？稍谒O(shè)備中完成的常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。精餾塔設(shè)備在化工生產(chǎn)畢業(yè)論文第一章 概論 塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的的設(shè)備之一。它可使氣（或汽）液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，塔設(shè)備的投資費(fèi)用占整個(gè)工藝設(shè)備投資費(fèi)用的較大比例；它所耗用的鋼材重量在各類工藝設(shè)備中也屬較多。 塔設(shè)備的分類及一般構(gòu)造 塔設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展，形成了型式繁多的結(jié)構(gòu)，以滿足各方面的特殊需要。例如：按操作壓力分為加壓塔、常壓塔和減壓塔；按單元操作分為精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反應(yīng)塔和干燥塔；按形成相際接觸界面的方式分為具有固定相界面的塔和流動(dòng)過程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分類的。 在板式塔中，塔內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤，氣體以鼓泡或噴射的形式穿過塔盤上的液層使兩相密切接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。 在填料塔中，塔內(nèi)裝填一定段數(shù)和一定高度的填料層，液體沿填料表面呈膜狀向下流動(dòng)，作為連續(xù)相的氣體自下而上流動(dòng)，與液體逆流傳質(zhì)。人們又按板式塔的塔盤結(jié)構(gòu)和填料塔所用的填料，細(xì)分為多種塔型。 塔設(shè)備的構(gòu)件，除了種類繁多的各種內(nèi)件外，其余構(gòu)件則是大致相同的。常見的塔體是由等直徑、等壁厚的圓筒和作為頭蓋和低蓋的橢圓形封頭所組成。塔體除滿足工藝條件（如溫度、壓力、塔徑和塔高等）下的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)考慮風(fēng)力、地震、偏心載荷所引起的強(qiáng)度、剛度問題，以及吊裝、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、開停工等的影響。 塔體支座是塔體安放到基礎(chǔ)上的連接部分。為此，它應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受各種操作情況下的全塔重量，以及風(fēng)力、地震等引起的載荷。 除沫器用于捕集夾帶在氣流中的液滴。 塔設(shè)備的接管是用以連接工藝管路，把塔設(shè)備與相關(guān)設(shè)備連成系統(tǒng)。 人孔和手孔一般都是為了安裝、檢修檢查和裝填填料的需要而設(shè)置的。 塔設(shè)備的運(yùn)輸和安裝，特別是在設(shè)備大型化后，往往是工廠基建工地上一項(xiàng)舉足輕重的任務(wù)。 在塔頂設(shè)置吊柱是為了在安裝和檢修時(shí)，方便塔內(nèi)件的運(yùn)送。此外，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，塔設(shè)備還得考慮下列各項(xiàng)要求。在較大的氣（汽）液流速下，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。當(dāng)塔設(shè)備的氣（汽）液復(fù)合量有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作。（3） 流體流動(dòng)的阻力小，即流體通過塔設(shè)備的壓力降小。對(duì)于減壓蒸餾操作，較大的壓力降還將使系統(tǒng)無(wú)法維持必要的真空度。這可以減少基建過程中的投資費(fèi)用。事實(shí)上，對(duì)于現(xiàn)有的任何一種塔型，都不可能完全滿足上述的所有要求，僅是在某些方面具有獨(dú)到之處。 塔設(shè)備的發(fā)展及現(xiàn)狀泡罩塔是1813年Cellier提出的，它在化工生產(chǎn)中一直占有重要的地位。工業(yè)規(guī)模的填料塔始于1881年的蒸餾操作中，1904年才用于煉油工業(yè)，當(dāng)時(shí)的填料是碎磚瓦、小石塊和管子縮節(jié)等。當(dāng)時(shí)，煉油工業(yè)中多用泡罩塔，無(wú)機(jī)酸堿工業(yè)則以填料塔為主，則篩板塔因當(dāng)時(shí)尚無(wú)精確的設(shè)計(jì)方法和操作經(jīng)驗(yàn)，故未能廣泛使用。這一時(shí)期發(fā)展的塔盤如下。（2）單流式泡罩塔盤（uniflux tray），亦稱S形塔盤。（2）波紋篩板塔盤（ripple tray）。（2）重盤式浮閥塔盤（ballast valve tray）。4. 噴射型（1）文丘里階梯式塔盤（benturi kaskade tray）。（3）舌形塔盤（jet tray）。這批新型塔盤的出現(xiàn)，不僅為創(chuàng)建綜合性能更好的塔型打開了思路，而且為接著發(fā)生的設(shè)備大型化后選擇塔型指出了方向。近年來，隨著對(duì)篩板塔研究工作的不斷深入和設(shè)計(jì)方法的日趨完善，篩板塔已成為生產(chǎn)上最為廣泛采用的塔型之一。在瓷環(huán)填料，亦稱拉西環(huán)填料（Raschigring）被廣泛采用后，弧鞍形填料（Berl saddle）相繼問世，特別是出現(xiàn)了斯特曼（Stedman）填料后，更大大地促進(jìn)了規(guī)整填料的發(fā)展，其中有：帕納帕克（Panapak）填料、古德洛（Goodloe）填料、斯普雷帕克（Spraypak）填料等。除了各種填料大量涌現(xiàn)外，還發(fā)展了多管塔、乳化塔等被稱為高效填料塔德新塔型。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，煉油裝置的年處理能力也達(dá)1000萬(wàn)噸，年產(chǎn)60～90萬(wàn)噸的乙烯工廠、60萬(wàn)噸的甲醇工廠、45萬(wàn)噸的氯乙烯工廠、34萬(wàn)噸的低密度聚乙烯工廠、也將相繼興建。直徑在10m以上的板式塔時(shí)有出現(xiàn)（，并在醞釀設(shè)計(jì)18m直徑的塔），塔板數(shù)多達(dá)上百塊，塔的高度達(dá)80余米，設(shè)備重量有幾百噸（操作時(shí)的最大塔重可達(dá)1500噸）；填料塔的最大直徑也有15m，塔高達(dá)100m。在此期間，為了滿足設(shè)備大型化以及化工工藝方面提出的高壓、減壓、高操作彈性等特殊要求，又出現(xiàn)了很多新型塔盤，但按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，仍屬泡罩、篩板、浮閥、舌型等幾種典型塔型的改進(jìn)或相互結(jié)合。1. 屬泡罩型的（1） 旋轉(zhuǎn)泡罩塔盤。（3） 扁平泡罩塔盤。2. 屬篩板型的（1） 導(dǎo)向篩板塔盤（linde sieve tray），即林德篩板塔盤。（3） 篩網(wǎng)塔盤（hyflux tray）。此外，篩板本身也可斜置，還發(fā)展了斜孔、針孔和大孔徑、雙孔徑等多種篩孔。（2） 錐心浮閥塔盤（Hycontact valve tray）。（4） 長(zhǎng)條形浮閥塔盤。（6） 帶螺旋葉片的浮閥塔盤（spiral valve tray）。（8） 錯(cuò)流式長(zhǎng)方形浮閥塔盤。（2） 活動(dòng)舌形塔盤。（4） 片狀噴射塔盤。（6） 帶傾斜擋沫板的斜孔塔盤.（7） 網(wǎng)孔塔盤（perform tray）。（9） thormann噴射塔盤。5. 屬?gòu)?fù)合類型的（1） 泡罩與篩板的復(fù)合。（3） 篩板與舌形的復(fù)合。（2） 穿流式篩板塔盤。（4） 穿流式可調(diào)開孔率篩板塔盤。（6） 穿流式旋葉塔盤。屬于顆粒型填料的有：海佐涅爾（Hydronyl）填料、階梯環(huán)（Cascade mini ring）填料、多角螺旋填料、金屬鞍環(huán)填料（Intalox metal pakcing）、比阿雷茨基環(huán)（Bialecki ring）、萊瓦填料（Levapak）以及它們的改進(jìn)型式。同時(shí)，還創(chuàng)建了使小球浮動(dòng)萊強(qiáng)化傳質(zhì)的湍球塔。在這眾多的專利中，新型塔盤及高效填料的開發(fā)工作，也占有一定的數(shù)量。但是，進(jìn)入20世紀(jì)70年代后，有關(guān)塔設(shè)備傳質(zhì)理論和塔盤結(jié)構(gòu)方面的論文，已不如以前那么多了。研究結(jié)果表明，塔盤的效率并不取決于塔盤的結(jié)構(gòu)，而主要取決于物系的性質(zhì)，如相對(duì)揮發(fā)度、黏度、混合物的組分等。至于新型填料的研究，則希望找到有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。當(dāng)然，盲目地套用標(biāo)準(zhǔn)或是忽視標(biāo)準(zhǔn)等的修訂工作，也會(huì)對(duì)技術(shù)的發(fā)展起阻礙作用。新中國(guó)成立以后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，陸續(xù)建立了一批現(xiàn)代化的石油化工裝置。目前，我國(guó)常用的板式塔型仍為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔和舌形塔等，填料種類除拉西環(huán)、鮑爾環(huán)外，階梯環(huán)以及波紋填料、金屬絲網(wǎng)填料等規(guī)整填料也常采用。對(duì)多降液管塔盤、導(dǎo)向篩板、網(wǎng)孔塔盤等，也都作了較多的研究，并推廣應(yīng)用于生產(chǎn)。從塔設(shè)備的化工設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)也