塔设备理论知识

塔设备

第一节概述

一、塔设备得基本功能与基本性能指标要求：

1.基本功能：

塔设备得基本功能在于提供气、液两相以充分接触得机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速有效地进行；并能使接触之后得气、液两相及时分开，互不夹带。用以实现蒸餾操作得塔设备称为蒸馅塔。

2、基本性能指标要求：

除特定得工艺要求外，还需考虑下列设备要求：

（1）生产能力大，即单位塔截面上单位时间得物料处理疑大.

（2）分离效率髙，即气、液两相能充分接触。

（3）适应能力强及操作弹性大，即对各种物料性质得适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳泄，保持较高得分离效率。

（4）流体阻力小，即气相通过每层塔板或单位髙度填料层得压降小。

二、塔设备得分类及工作原理与适用场合：

1、分类：

按照塔设备内部构件得结构型式，可分为板式塔与填料塔两大类。

2、工作原理与适用场合：

（1）板式塔：

板式塔内沿塔高装有若干层塔板（塔盘），液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在

各块板而上形成流动得液层;气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上得液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相得组成沿塔高呈阶梯式变化。当处理量大时多采用板式塔。蒸佛操作得规模较大，故采用板式塔.

（2）填料塔：

填料塔内装有各种形式得固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上, 靠重力作用沿填料表而流下；气相则在压强差推动下穿过填料得间隙，由塔得一端流向另一端。气、液在填料得润湿表而上进行接触，其组成沿塔髙连续性得变化。当处理量较小时多采用填料塔。

三、板式塔得结构组成：

1.主体部分：由塔体与裙座组成•塔体多采用钢板焊制。裙座上端与塔体底封头焊接在一

起，下端按要求通过地脚螺栓固定在基础上。

2.内件：由塔盘、降液管、溢流堰、紧固件、支承件及除沫装置等组成。这就是塔设备进行

化工过程与操作得主要部分.

3.设备接管口：包括用于安装、检修塔盘得人孔，用于气体与物料进出得接管以及安装化

工仪表用得短管等。

4.附件：包括吊装塔板用得吊柱,支承保温材料得支承圈以及扶梯平台等。

四、板式塔塔盘型式介绍：

板式塔塔盘型式有泡罩塔盘、筛板塔盘、浮阀塔盘及喷射型塔盘等，多采用浮阀塔盘. 浮阀塔盘具有处理能力大，压降小,操作弹性大，板效率高及结构简单等优点，但在使用中浮阀容易磨损。浮阀就是圆盘片，塔盘上开圆孔,用浮阀得三条支腿固圮在塔盘上。工作状态时，浮阀随上升蒸汽被顶起，气体从阀片向水平喷出，与液体激烈搅拌，形成泡沫状进行热疑与质量得接触交换，起到很好得分离效果.

五、塔得优化操作方法：

塔得优化操作就就是在塔得负荷满足要求、产品合格得前提下，用最小得公用工程消耗得到所需得合格产品。一般当塔顶产品不合格时,用加大回流量来补救，但加大回流量，气、液相负荷均增加，重沸量也要加大，能疑消耗就要增加。回流量增加到一泄程度，产品纯度上升很少，甚至不再上升，而能量得消耗却增加很多。这种操作状态，虽然得到较纯得产品, 成本却很髙，不就是最佳状态。应该正确选择最佳回流比，保证产品纯度合格，同时使能量消耗最少，这才就是最佳化操作。

第二节技术问答

1、什么就是塔，苴主要包括哪几部分？

答：塔就是炼厂主要工艺设备之一，它就是用来完成混合物分离得设备。主要包括以下几个部分：

①塔体：包括简体、端盖（主要就是椭圆形封头）及联接法兰等。

②内件:指塔盘或填料及其支承装置.

③支座：支撑塔体得底座，一般为裙式支座，即裙座。

④附件：包括人孔、进岀料接管，各类仪表接管，液体与气体得分配装置，以及塔外得扶梯、平台、外保温等。

2、塔盘主要由哪些部分组成？

答：①塔板：英上而开有许多孔，安装浮阀，泡帽或者直接作为汽相通道，介质得传热与传质就在这上面进行.

②降液管:上层液体通过降液管流到下层塔盘，就是主要得液体通道。

③溢流堰：包括进口堰与岀口堰.进口堰主要就是为了保持降液管得正常液体高度，保证传质得正常进行。

3、按结构塔设备可分哪几大类？

答:①板式塔：塔内有一层层相隔一定距离塔盘、液气两相就在塔盘上相互接触，进行热与质得传递，然后分开，气相继续上升到一层塔盘,液体流到下层塔盘上•根据塔盘形式得不同，板式塔又有：泡帽塔、槽形塔盘塔、S型塔盘塔、浮阀塔、喷射塔、筛板塔等.

②填料塔:塔内充填着各种形式得填料，液体自上往下流，气体自下往上流，气液在填料表而上

接触完成传质传热过程。填料得型式繁多，如：拉西环、鲍尔环、波纹填料、鞍型及线网填料等。

4、按用途塔设备得分类有哪些？

答：（1）分餾塔：将液体混合物分离成各种组分，如常压塔、减压塔、$种精饰塔等。

（2 ）吸收塔:在塔内通过吸收液来分离气体。

（3）解吸塔：将吸收液通过加热减压等方法使溶解其中得气体再放出来。

（4）抽提塔:通过某种液体溶剂将混合物中有关产品分离出来。

（5）洗涤塔:用水来除去气体中无用得成分或固体颗粒，称为水洗塔,它同时还有一泄得冷却作用.

5、一种性能良好塔盘应具有哪些特点？

答：①分馅效率高。

②生产能力大，即允许得气、液相负荷都较高。

③操作稳左，弹性好，即气、液相负荷产生较大变化时仍能保证较高得分慵效率.

④压降小.

⑤结构简单，安装检修方便。

6、塔得主要内部构件有哪些？

答：常用得板式塔得主要内部构件有：塔盘、徐种液体与气体出入管、除雾器、挡板及过滤器等。

7、塔得塔盘有何作用？

答：塔盘就是塔得最主要内部件，气液间得传质、传热过程就就是通过塔盘来完成得。塔盘增加了气液间得接触而积与接触时间，使传质、传热更充分。

8、塔盘有哪些不正常操作？

答：（1）雾沫夹带。（2）淹塔（液泛）。（3）泄漏.（4）脉动.（5）汽泡夹带。

9、什么叫雾沫夹带？

答:雾沫夹带就是气体在液体内鼓泡后，穿岀液层时总不免带有许多细微得液滴，有得来不及分离岀来就被带到了上一层塔盘得液体中去.

10、什么就是液泛？

答：液泛就是若液体流量过大，降液管而积不够，液体发生堵塞现象,几层塔盘得液体将连成一片，根本没法进行分慵操作。

1 1、什么就是传质过程？精餾塔内就是怎样完成传质与传热得？

答：由于分子处于不停得运动状态，分子在运动中相互碰撞，改变自己得运动方向，从而从一个地方扩散到另一个地方，这就就是传质过程。在精馅塔内，塔盘上存在着气、液两相，并密切接触，由于两相组分组成不平衡，使液相中得易挥发组分得到热捲成为气相，而气相中难挥发组分，冷凝下来成为液相,从而完成了一个传质与传热过程.