化工塔设备的分类与结构
板式塔的分类及应用
板式塔的分类及应用板式塔是一种常见的化工设备，主要用于气体和液体之间的质量传递。
它采用分层堆填法，在塔内设置大量的填料来增加气体与液体之间的接触面积，从而提高质量传递效率。
板式塔广泛应用于石油化工、化学工程、环保等领域。
根据不同的应用需求，板式塔可以分为几种不同的类型。
一、按照结构形式分类1. 雨淋板式塔：雨淋板式塔是最基本的板式塔结构，由一个整体的塔壳和内部的填料层构成。
不同层次之间通过在塔壳内设置的雨淋板与管束连接，以保证液体沿着填料层均匀分布，提高气液质量传递效率。
这种类型的板式塔结构简单，容易开拆和清洗，被广泛应用于一些气体的吸收和除尘过程中。
2. 板板式塔：板板式塔是一种比较常见的板式塔结构，它是由多个密封的板层堆叠在一起构成的。
其中每层板之间间隔一定的距离，形成了多个小的塔室。
气体从底部进入第一个塔室，然后逐渐向上流动，最终通过板层间的孔洞进入到塔顶，而液体则从塔顶通过喷淋装置均匀地洒在每个板层上，形成均匀的液膜，气液之间进行传质。
这种结构的板式塔具有较高的传质效率和较大的处理量，可应用于气体的吸收、脱硫等工艺中。
3. 蜂窝式板式塔：蜂窝式板式塔是将多个蜂窝状的填料垂直堆放在塔内，形成了多个小的蜂窝室。
气体从塔底部进入，通过蜂窝室之间的孔洞，在不同的填料层之间进行传质。
与其他类型的板式塔相比，蜂窝式板式塔具有较大的表面积和较低的压降，适用于一些对压降要求较高的气液传质过程中。
二、按照填料特征分类1. 海绵板式塔：海绵板式塔是利用聚合物海绵作为填料，采用海绵精细结构特点以及高比表面积，实现气液分离传质的设备。
海绵板式塔具有体积小、重量轻、透气性好等特点，广泛应用于炼油、化工等领域。
2. 金属填料板式塔：金属填料板式塔是利用金属丝网编织成的填料来提高板式塔的传质效率。
金属填料板式塔具有良好的耐腐蚀性、机械强度高等特点，适用于对腐蚀性介质进行处理的工艺。
3. 塑料填料板式塔：塑料填料板式塔是利用塑料制成的填料来代替传统的金属填料，具有较低的成本和优异的化学稳定性，广泛应用于石油化工、环保等领域。
塔设备的分类
塔设备的分类一、引言塔设备作为化工、石油、电力等行业中常见的设备之一，扮演着重要的角色。
根据不同的功能和使用场景，塔设备可以分为多个不同的分类。
本文将围绕塔设备的分类展开介绍，以便读者更好地了解这一领域。
二、按构造形式分类1. 立式塔立式塔是一种竖直放置的塔设备，其内部结构通常为圆柱形。
立式塔在化工领域中应用广泛，常用于液氨、液氯、液氢等液态介质的储存和输送。
其特点是占地面积小、结构简单、操作方便。
2. 卧式塔与立式塔相反，卧式塔是一种水平放置的塔设备。
卧式塔通常用于液体和气体的分离和传输过程中。
其内部结构多为圆形或长方形，具有较大的容积。
卧式塔在石油化工、环保等行业中得到广泛应用。
三、按工作原理分类1. 干燥塔干燥塔是一种用于去除物料中的水分的设备。
干燥塔的工作原理是通过热风或其他热介质将物料表面的水分蒸发，从而达到干燥的效果。
干燥塔广泛应用于食品、化工、医药等行业中。
2. 吸附塔吸附塔是一种利用吸附剂吸附物质的设备。
吸附塔的工作原理是将含有目标物质的气体或液体通过吸附塔的吸附剂层，使目标物质被吸附下来。
吸附塔广泛应用于空气净化、水处理、气体分离等领域。
3. 萃取塔萃取塔是一种用于分离混合物中组分的设备。
萃取塔的工作原理是通过溶剂与混合物中的组分发生相互作用，使目标组分被溶解到溶剂中，从而实现分离。
萃取塔广泛应用于化工、石油等行业中。
四、按应用领域分类1. 石化塔石化塔是一种用于石油化工行业的设备，主要用于石油加工中的蒸馏、精馏、吸附等过程。
石化塔通常具有复杂的内部结构，能够实现多级分离和纯化。
2. 电力塔电力塔是一种用于电力行业的设备，主要用于输电线路的支撑和固定。
电力塔通常由钢材制成，具有较高的承载能力和稳定性。
3. 医药塔医药塔是一种用于制药行业的设备，主要用于药物的合成、纯化和分离。
医药塔通常要求具备较高的反应效率和产品纯度。
五、结语塔设备是化工、石油、电力等行业中常见的设备之一，根据不同的功能和使用场景，可以将其分为多个不同的分类。
化工行业塔设备的基础知识
塔第一节：概述一、塔设备在炼油厂中的作用在炼油、化工及轻工业生产中，气、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馏、吸收、解吸、萃取等。
这些过程都是在一定的压力、温度、流量等工艺条件下，在一定的设备内完成的。
由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备；从外形上看这些设备都是竖直安装的圆桶形容器，形如“塔”，故习惯上称其为塔设备。
塔设备能够为气、液或液、液两相进行充分接触提供适宜的条件，即充分的接触时间、分离空间和传质传热的面积，从而起到相际间质量和热量交换的目的，实现工艺所要求的生产过程，生产出合格产品。
所以塔设备的性能对整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大的影响。
塔设备的投资费用及钢材消耗仅次于换热设备。
据统计，在化工和石油化工生产装置中，塔设备的投资费用占全部工艺设备总投资的25.39％，在炼油和煤化生产装置中占34.85％；其所消耗的钢材重量在各类设备中所占比例也是比较高的，如年产250万吨常减压蒸馏装置中，塔设备耗用钢材重量占45.5％，年产120万吨催化裂化装置中占48.9％，年产30万吨乙烯装置中占25～28.3％。
可见塔设备是炼油、化工生产中最重要的工艺设备之一，它的设计、研究、使用对化工、炼油等工艺的发展起着重大的作用。
二、塔设备的分类及一般构造随着炼油、化工生产工艺的不断改进和发展，与之相适应的塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。
为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。
如按工艺用途分类，按操作压力分类，也可按其内部结构进行分类。
（一）按用途分类1.精馏塔利用液体混和物中各组分挥发度的不同来分离其各液体组分的操作称为蒸馏，反复多次蒸馏的过程称为精馏，实现精馏操作的塔设备称为精馏塔。
如常减压装置中的常压塔、减压塔，可将原油分离为汽油、煤油、柴油以及润滑油等。
化工设备第6章塔设备
第六章塔设备第一节塔设备的应用及类型一、塔设备应用在炼油、化工、轻工及医药等工业生产中，气、液或液、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馏、吸收、萃取等，这些过程都是在一定的设备内完成的。
由于过程中介质相互间主要发生的是质量的传递，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备，从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器，高径比较大，形状如“塔”，故习惯上称其为塔设备。
塔设备为气、液或液、液两相进行充分接触创造了良好的条件，使两相有足够的接触时间、分离空间和传质传热的面积，从而达到相际间质量和热量传递的目的，实现工艺要求。
所以塔设备的性能对整个装置的产品质量、生产能力、消耗定额和环境保护等方面都有着重大的影响。
在化工和石油化工生产装置中，塔设备的投资费用约占全部工艺设备总投资的25%，在炼油和煤化工生产装置中约占35%；其所消耗的钢材重量在各类工艺设备中所占比例也是比较高的，如年产250万吨常减压蒸馏装置中，塔设备耗用钢材重量约占45%，年产30万吨乙烯装置中约占27%。
可见塔设备是炼油、化工生产中最重要的工艺设备之一，它的设计、研究、使用对炼油、化工等工艺的发展起着重要的作用。
二、塔设备的一般要求工业生产上对于塔设备具有一定的要求，概括起来有下列几个方面。
（1）生产能力要大，即单位塔截面上单位时间内的物料处理量要大。
（2）分离效率要高，即达到规定分离要求的塔高要低。
（3）操作稳定，弹性要大，即允许气体和（或）液体负荷在一定的范围内变化，塔仍能正常操作并保持较高的分离效率。
（4）对气体的阻力要小，这对于减压蒸馏尤为重要。
（5）结构简单，易于加工制造，维修方便，耐腐蚀等。
任何塔设备都难以满足上述所有要求，因此必须了解各种塔设备的特点并结合具体的工艺要求，抓住主要矛盾以选择合适的塔型。
三、塔设备的分类从不同的角度认识塔设备有不同的类型。
按工艺用途可分为精馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥塔、洗涤塔等；按操作压力可分为常压塔、加压塔和减压塔；按内部构件的结构可分为板式塔和填料塔两大类。
化工厂常用化工设备简介
化工厂常用化工设备简介化工设备是指化工生产中静止的或者配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
化工设备通常按以下方式分类。
1.按照结构特征和用途分为：容器，塔器，热换器，反应器（包括反应釜，固定床或流化床和管式炉等）、分离器、储存器。
2.按照材料分为：金属设备（碳钢，合金钢，铸铁，铝，铜等），非金属设备（内衬橡胶，塑料，耐火材料和搪瓷等），其中碳钢设备最常用。
3.按受压情况分为：外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力<=0.7MPA）低压设备（0.1MPA<p<10MPA）中压设备（1.6MPA<p10 MPA）高压设备（10MPA<p<100MPA）超高压设备（p>100MPA）4.按设备静止与否分为：静设备和动设备。
静设备（塔、釜、换热器、干燥器、储罐等）动设备（压缩机、离心机、风机、泵、固体粉碎机械、）三、化工容器结构与分类1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成.1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。
2）封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。
化工设备知识培训--塔设备基础知识
化工设备知识培训–塔设备基础知识一、塔设备概述塔设备是化工生产中常见的一种设备，它主要用于气体或液体的分离、净化和反应。
塔设备的主要组成部分包括塔底、塔体、塔顶以及进出料管道等。
二、塔设备的分类塔设备根据不同的工作原理和结构形式可以分为多种类型，常见的塔设备包括萃取塔、吸收塔、吸附塔、蒸馏塔等。
2.1 萃取塔萃取塔主要用于分离混合物中的有机物质，它通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取塔一般由填料、萃取液进入装置和混合物进入装置的管道等组成。
2.2 吸收塔吸收塔主要用于气体吸收液体中的溶质，常用于气体净化和气体分离过程中。
吸收塔的主要组成部分包括填料、入口喷头、气体进出口口和液体进出口等。
2.3 吸附塔吸附塔主要用于吸附物质的分离和净化，常见的应用是通过将固体吸附剂与流体接触，将流体中的目标分子吸附在吸附剂表面或孔隙中。
吸附塔的主要组成部分包括填料、进出料管道、吸附剂装置等。
2.4 蒸馏塔蒸馏塔主要用于对混合液进行精馏，根据组分的沸点差异，将混合液分离为不同的组分。
蒸馏塔的主要组成部分包括塔壳、塔盘、回流管、塔顶和塔底等。
三、塔设备的工作原理塔设备的工作原理主要有物理吸附、化学反应、萃取、吸收和蒸馏等几种。
3.1 物理吸附物理吸附是指分子或离子间的相互作用力使之附着在固体表面。
物理吸附主要是靠分子之间的范德华力和静电作用力实现的。
3.2 化学反应化学反应是指通过化学变化达到分离、净化或反应的目的。
化学反应一般需要适当的温度和压力条件下进行。
3.3 萃取萃取是指通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取过程中，溶剂与混合物中的物质之间发生物理或化学作用，将目标组分转移到溶剂中。
3.4 吸收吸收是指气体通过与液体接触，将气体中的溶质吸附到液体中的过程。
吸收过程中，气体与液体之间发生物理或化学作用，使溶质从气体相转移到液体相。
3.5 蒸馏蒸馏是指利用混合液中不同组分的沸点差异，通过加热使其中的易挥发组分先蒸发，然后冷凝为液体，从而实现混合液的分离。
塔器设备种类及结构图文解析
塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。
它可使气（或汽）液和液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
在板式塔中装有一定数量的塔盘……填料塔中则装填一定高度的填料……塔的种类1、精馏塔：精馏主要是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。
2、吸收塔、解吸塔：利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸3、萃取塔：利用混合液中各组分在萃取刑中溶解度的不同，将它们分离，这种方法称为萃取(也称为抽提)。
实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。
4、洗涤塔：用水除去气体中无用的成分或固体尘粒的过程称为水洗，这样的塔设备称为洗涤塔。
洗涤塔结构（1）洗涤塔结构(2)洗涤塔系统装置（1）酸雾净化装置5、反应塔：反应即混合物在一定的温度、压力等条件下生成新物质的过程。
IC厌氧反应塔6、再生塔：再生的过程是混合物经蒸汽传质、汽提而使溶液解吸再生的过程7、干燥塔：固体物料的干燥包括两个基本过程，首先是对固体加热以使湿分气化的传热过程，然后是气化后的湿分蒸气分压较大而扩散进入气相的传质过程，而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源不断地输送到达固体表面，则是一个物料内部的传质过程。
塔设备的构件塔设备的构件，除了种类繁多的各种内件外，其余构件则是大致相同。
主要包括以下几个部分：1、塔体：塔体是塔设备的外壳。
常见的塔体是由等直径、等壁厚的圆筒和作为头盖和底盖的椭圆形封头所组成。
2、内件：塔板或填料及支承装置等。
板式塔：第一、整块式塔盘组装方式：定距管式；重叠式。
1.定距管式塔盘用定距管和拉杆将同一塔节内的几块塔盘支承并固定在塔节内的支座上，定距管起支承塔盘和保持塔盘间距的作用。
浅谈塔设备的分类及性能
板式塔
图1板式塔
板式塔
特点：逐板操作 ，适用于快速和中速反
应过程
优点：可采用最小的液体流速进行操作，
从而获得极高的液相转化率;气液剧烈接触， 气液相界面传质和传热系数大 缺点：反应器结构复杂，气相流动压降大， 且塔板需要用耐腐蚀材料制作
板式塔
塔板类型
错流塔板 ：结构如图2，板间有专供液体 流通的降液管( 又称溢流管) 。
板式塔
泡罩塔
图4泡罩塔操作示意图
板式塔
泡罩塔
每层塔板上装有若干短管作为上升气体通道, 称为升气管。由于升气管高出液面, 故板上液 体不会从中漏下。升气管上复以泡罩, 泡罩下 部周边开有许多齿缝。操作条件下, 齿缝浸没 板上液层中, 形成液封, 如图4 所示。上升气 体通过齿缝被分散成细小的气泡或流股进入 液层。板上的鼓泡液层或充气的泡沫体为气液两相提供了大量的传质界面。液体通过降 液管流下, 并依靠溢流堰以保证塔板上存有一 定厚度的液层。
图3
板式塔
逆流塔板的特性：这种塔板结构简单, 板上 无液面落差, 气体分布均匀, 板面利用充分, 可 增大处理量及减小压强降, 但需要较高的气速 才能维持板上液层, 操作弹性差且效率较低
板式塔
常用的板式塔有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、 舌形喷射塔以及新发展起来的一些新型塔和 复合型塔( 如浮动喷射塔、浮舌塔、压延金属 网板塔、多降液管筛板塔等) 。
图2
板式塔
错流塔板的特性：适当安排降液管的位置 及堰的高度, 可以控制板上液体流径与液层高 度, 从而获得较高的效率。但是降液管大约占 去塔板面积的20% , 影响了塔板的生产能力; 而且, 液体横过塔板时要克服各种阻力, 降低 分离效率。
板式塔
逆流塔板 ：结构如图3， 板间不设降液管, 气、液同时由板上孔道逆向穿流而过, 故又称 穿流塔板。
塔设备机械设计
第五章 塔设备设计 9
课程设计 5.3.3 自振周期 将塔设备看成是顶端自由，底端刚性固定，质量沿高 度连续分布的悬臂梁。 其基本震型的自振周期T1按式(5-4)计算：
T1 90 .33 H mo H 10 3 E e Di
(s)
如校核不能满足条件时，须重新设定有 效厚度，重复上述计算，直至满足要求。
第五章 塔设备设计 20
课程设计
5.3.9 塔设备压力试验时的应力校核 5.3.9.1 圆筒应力 对选定的各计算截面按式(5-33)、式 (5-34)、式(5-35)和式(5-36)进行各项应力 计算： 试验压力引起的周向应力：
第五章 塔设备设计 7
5.3.1 塔设备的载荷分析 塔设备在操作时主要承受以下几种载荷作 用： 1、操作压力 2、质量载荷 3、地震载荷 4、风载荷 5、偏心载荷 （各种载荷示意图及符号见图5-3）
第五章 塔设备设计 8
课程设计
（塔设备设计计算常用符号及说明见表5-3）
课程设计
5.3.2 质量载荷 塔设备的操作质量mo（Kg） mo=mo1+mo2+mo3+mo4+mo5+ma+me 塔设备的最大质量mmax mmax =mo1+mo2+mo3+mo4+mw+ma+me 塔设备的最小质量mmin mmin =mo1+0.2mo2+mo3+mo4+ma+me
5.4.1 板式塔的总体结构 其总体结构可以分为五大部分： ①塔体与裙座 ②塔盘结构 ③除沫装置 ④设备接管 ⑤塔附件（扶梯、平台、吊柱、保温圈）
化工设备机械基础之塔设备
塔体与封头
钢制结构，起保护与支撑的作用
椭圆封头
塔的外观
手孔与人孔
作用：停工时对塔的维护及塔板的吊装 D<800mm的塔装手孔。 D>800mm的塔装人孔，人孔直径一般≥450mm
人孔
裙座
作用：支撑塔体
塔盘结构
塔盘是板式塔完成传质、传热过程的主要部件。
塔盘由气液接触元件、塔板、受液盘、溢流堰、 降液管、塔盘支承件和紧固件组成
塔设备的分类
加压塔、常压塔和减压塔 操作压力
塔设备分类
单元操作
精馏塔、吸收塔、 萃取塔、反应塔和 冷却塔等 内部结构 板式塔和填料塔
板式精馏塔
吸收塔萃取塔冷却塔源自2 板式塔板式塔称为逐级接触式的气液传质设备。 在一个圆筒形的壳体内装有若干块按一定间距 放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，液体靠重 力作用由上层塔板经降液管流至下层塔板，最后由 塔底流出；气体靠压强差推动，逐板由下向上穿过 筛孔及板上液层而流向塔顶。
（一）塔板
根据塔径大小及塔板结构特点，塔板可分为整 块式和分块式两种。
整块式塔板 分块式塔板
DN≤700mm DN≥800mm
整块式塔板
塔板通过拉杆和定距管固定在 塔节内的支座上，定距管起着支 承塔板的作用并保持塔板间距。 塔板与塔壁间的缝隙，以软填料 密封并用压圈压紧。 塔节的长度取决于塔径，当 塔径为300～500 mm时，只能伸 入手臂安装，塔节长度为800— 1000mm为宜；当塔径为500～ 800 mm时，人可进入塔内，塔节 长度一般不宜超过2000~2500mm。 为避免安装困难，每个塔节的塔 板数一般不超过6块。
敞开式齿缝，直径150
工作原理
每层塔板上开有若干个孔，升气管上覆以泡罩， 上升气体通过泡罩进入液层时，被分散成许多细小 的气泡，为气液两相提供了大量的传质界面。
塔盘的分类及结构特点
塔盘的分类及结构特点塔盘是化工设备中的一种，用于在精馏、吸收、萃取等过程中进行质量和能量的交换。
根据塔盘的不同特点，可以将其分为不同的类型。
下面，就来介绍一下塔盘的分类及结构特点。
一、塔盘的分类：1、板式塔盘：板式塔盘是最常见的一种塔盘，通常由一系列水平面板组成。
水平面板被置于填料层之上，并用一些横向的支撑梁固定在壁上。
板式塔盘通常有很大的干孔率，这为液体和气体的流动提供了很好的支撑。
2、流程板塔盘：流程板塔盘和板式塔盘的设计很相似。
不同之处在于，流程板塔盘上有一定的交错流动路径，通常称为流程道。
由于流程板塔盘较板式塔盘更加承载，所以在工业生产中使用更广泛。
3、泡沫塔盘：泡沫塔盘是一种较新型的塔盘，主要材料是泡沫塑料。
这种塔盘相对于传统的板式塔盘而言，重量轻、容积大、成本低、装拆方便、运输快捷。
泡沫塔盘的应用范围广泛，适用于不同的工作环境和流态的多相反应。
4、多级塔盘：多级塔盘是由多个密封的圆盘组成的，相互之间是垂直的，压力几乎相等。
圆盘上不仅有孔，也有切口，圆盘形式也是多样化的。
多级塔盘可类比为具有多个板式塔盘的平行串列，多级塔的高度小于板式塔盘的高度，而剖面积却更大。
二、塔盘的结构特点：1、为了提高传质效率，衬垫材料是塔盘的一个重要元素。
塔盘的衬垫包括填料和堆积物，其主要功能是增加表面积，提高液体与气体间的接触。
2、塔盘在起分液和增加分馏的过程中，需要控制塔内的液位。
因此，在塔盘上加装的界面边缘通常是高圆锥形的。
3、为了在塔盘间保持均匀的液流分布，塔盘上通常还会设置各类液流器件，如溢流管、洗涤器、倒流槽等。
4、为了保证塔盘的结构强度，塔盘上还会装备一些支撑装置，而这些支撑装置通常采用不锈钢及耐腐蚀的合金材料。
总之，塔盘是一种十分重要的化工设备，在工业生产中有广泛的应用。
通过对塔盘的分类及结构特点的介绍，我们可以更加深入地了解塔盘的组成和设计原理，这对我们加深化工学习中的理解，拓宽我们的知识面将有所帮助。
塔设备的机械设计
T ) max
计算，但不得小于0.2αmax 式中 Tg—— 各类场地土的特征周期，见表6-3； amax—— 地震影响系数a的最大值，按表6-2选取； T—— 塔设备自振周期，s； T1—— 塔设备基本自振周期，按式（6-7），式(6-8) 计算，s。
等直径等壁厚塔器的基本自振周期
M
00 E
8CZ 1m0 g (10 H 3.5 14 H 2.5 h 4h3.5 ) 175H 2.5
(Nmm)
底部截面的地震弯矩 16 I I M E CZ 1mo gH 35
(Nmm)
（3）风载荷的计算
图6-28(c)所示为自支承式塔设备受风压作用的 示意图。塔体会因风压而发生弯曲变形。吹到 塔设备迎风面上的风压值，随设备高度的增加 而增加。为了计算简便，将风压值按设备高度 分为几段，假设每段风压值各自均布于塔设备 的迎风面上，如图6-33所示。
Fk Cz α1k mk g (N )
式中 Ｃz—— 结构综合影响系数，对圆筒形 直立设备取Cz=0. 5； α1—— 对应于塔器基本自振周期T（利用图630查取α1值时，应使T =T1）的地震影响系数 α值； ηk—— 基本震型参与系数；
关于 α—— 地震影响系数，按图6-30确定；图中曲 Tg 0.9 线部分按公式
三、 支承结构
填料的支承结构不但要有足够的强度和刚度，而 且须有足够的自由截面，使在支承处不致首先发生液 泛。 在填料塔中，最常用的填料支承是栅板，如图6-26所 示。在设计栅板的支承结构时，需要注意下述各点。 (1)栅板必须有足够的强度和耐腐蚀性； (2)栅板必须有足够的自由截面，一般应和填料的自由 截面大致相等； (3)槽板扁钢条之间的距离约为填料外径的60％～80 ％； (4)栅板可以制成整块的或分块的。
塔设备(化工设备课件)
能力目标：
1、能够正设备的应用及类型； 3、掌握板式塔及其他内部构件的结构和作用； 4、掌握填料塔填料结构类型及其他内部构件的结构和作用；
学习方法：
本章内容以文字叙述、设备结构图示和动画视频相结合。学习者科 采用信息化多媒体与实习、实训现场学习相结合的方法，能够对设备结 构有较为直观的认识。学习者应认真阅读和分析教学资源中设备及其主 要零件的结构图，并结合实训现场教学，以增强对塔设备的结构类型及 应用的认识和理解。
塔
设
备
塔设备是化工、炼油生产中最重要的工艺设备之一。它可使气(或 汽)液或液液两相之间进行紧密接触达到相际传质及传热的目的。常见 的、可在塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸及萃取等。 由于其工作过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这 些过程的设备叫传质设备，从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒 形容器，且高径比较大形如“塔”状，故习惯上称其为塔设备。本章主 要介绍塔设备的类型及应用，板式塔、填料塔的具体结构及不同工况 下的载荷分析等内容。
塔设备的分类介绍
随着化工生产工艺的不断发展，塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种工艺要求。
为了便于研究和比较，对塔设备从不同的角度进行分类。
例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精储塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的和流动过程中形成相界面的塔等等，下面介绍几种塔设备的常规分类。
1 .按用途分类(1)精储塔利用液体混合物中各组分挥发度的不同来分离其各液体组分的操作称为蒸储，反复多次蒸储的过程称为精储，实现精储操作的塔设备称为精储塔。
如常减压装置中的常压塔、减压塔，可将原油分离为汽油、煤油、柴油及润滑油等；粕重整装置中的各种精储塔，可以分离出苯、甲苯、二甲苯等。
(2)吸收塔、解吸塔利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸。
实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。
如催化裂化装置中的吸收、解吸塔，从炼厂气中回收汽油、从裂解气中回收乙烯和丙烯，以及气体净化等都需要吸收、解吸塔。
(3)萃取塔对于各组分间沸点相差很小的液体混合物，利用一般的分储方法难以奏效，这时可在液体混合物中加入某种沸点较高的溶剂（称为萃取剂）；利用混合液中各组分在萃取剂中溶解度的不同，将它们分离，这种方法称为萃取（也称为抽提），实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。
如丙烷脱沥青装置中的抽提塔等。
萃取塔中以脉动塔和转盘塔用得较多。
（4）洗涤塔用水除去气体中无用的成分或固体尘粒的过程称为水洗或除尘，采用的塔设备称为洗涤塔或除尘塔。
这里特别指出，有些设备就其外形而言属塔式设备，但其工作实质不是分离而是换热或反应。
如凉水塔属冷却器，合成氨装置中的合成塔属反应器。
2 .按操作压力分类塔设备根据其完成的工艺操作不同，其压力和湿度也不相同。
但当达到相平衡时，压力、温度、气相组成和液相组成之间存在着一定的关系。
塔设备的分类,故障和处理方法
塔设备的分类：
按塔内部构件的结构可将其分为板式塔和填料塔两大类。
按用途分类：
1、精馏塔利用液体混合物中各组分的不同来分离其各
液体的操作称为蒸馏，反复多次蒸馏的过程称为精馏，实现精馏操作的塔设备称为精馏塔。
2、吸收塔、解吸塔利用混合气中各组分在溶液中溶解度
的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收。
将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸，实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。
3、萃取塔利用混合液中各组分在萃取剂中溶解度的不
同，将它们分离，这种方法称为萃取。
实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。
4、洗涤塔用水出去气体中无用的成分或固体尘粒的过
程称为水洗或除尘，采用的塔设备称为洗涤塔或除尘塔。
板式塔
化工生产中最常见的三种塔板为：筛板塔板、泡罩塔板和浮阀塔板。
塔设备的故障可分为两大类。
一类是工艺性故障，如操作时出现的液泛、漏液量大、雾沫夹带过多、传质效率下降等现象。
另一类是机械性故障，如塔设备振动、腐蚀破坏、密封失效、工作表面积垢、局部过大变形、壳体减薄或产生裂纹等。
填料塔常见故障及处理方法。
化工塔设备专题知识
3填料塔
3.3.1.6 金属英特洛克斯（Intalox）填料
将环形构造与鞍形构造旳特点 集于一体而形成旳一种独特构 造旳填料，具有生产能力大、 压降低、液体分布性能好、传 质速率高及操作弹性大等优良 性能，取得广泛应用，如减压 蒸馏优势明显。
3填料塔
3.3.1.7 网体填料（Wire gauze packings）
3填料塔
3.2 构造
塔体、填料及支承、 液体分布器及再分布 器、除沫器等。
3.3 填料
填料是填料塔旳关 键内件，它为气－液 两相充分接触进行传 热传质提供了表面积。 可分为散装填料和规 整填料两大类。
3填料塔
3.3.1 散装填料 以乱堆为主旳填料，具有一定外形旳颗体，又称颗粒填料
（1）环形填料：拉西环填料、鲍尔环填料 、阶梯环填料； （2）鞍形填料：弧鞍填料 、矩鞍填料 、改善矩鞍填料；
合用范围：造价较高，易堵 塞难清洗，一般用于较难分 离或分离要求很高旳情况。
3填料塔
规整填料种类：丝网波纹填料和板波纹填料。叠成圆筒形整 块放入塔内或分块拼成圆筒形在塔内砌装。
金属板波纹规整填料
多种陶瓷规整填料
3填料塔
3.3.3 填料用材旳选择 （1）塑料：要求设备操作温度较低，除强酸外，体系对 塑料无溶胀。
2板式塔
2.2 板式塔旳类型
泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌片塔等。
2.2.1 泡罩塔
应用最早旳板式塔。构造主要由泡罩(气液接触元件)、升气管、 溢流堰、降液管及塔板等部分构成。
2板式塔
泡罩塔旳优点：操作弹性大， 气液比旳范围大，不易堵塞。
泡罩塔旳缺陷 ：构造复杂、 造价高、气相压降大、以及 安装维修麻烦等。
4 精馏塔
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塔 设 备 主 要 由塔 体 、 塔 体 群 座 、 工 艺 管 口 、 人 孔 或 手 孔 、 吊耳 、 吊柱 和 塔 内件 组 成 。 根 据 实 际 情 况 决 定 是 否 设 置 塔 外 部爬梯和平 台以供操作使用 。塔 内件 一般 有塔板、 丝 网除沫器 、 填料 及填料 支持 、填料 压盖 、进 气分 布器 、喷淋 装置 等。通 常根据塔设备不 同用途 ，选择不 同的内件 结构 。 板式塔 板式塔 是一类用 于气液或 液液系统 的分级接 触传
关键词 ： 板式塔 ： 填料塔 ；结构 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｕ４ ７ ６ 文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ ￣５ ４ ９ ０（ ２ ０ １ ７ ）０ ５ － ０ １ ２ ３ — ０ １
Ｃｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｏ ｗｅ ｒ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
化 工 塔 设 备 的分 类 与 结构
张 晴 ，尹志敏
（ 新地 能源工程技 术有限公 司，河北石 家庄 ０ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 塔设备是 化工、石油化 工、炼油等生产 中最 重要 的设 备之一 ，塔设备 的性能对于整个装置的产品产量 、质量 、生 产能 力和 消耗 定额，以及三废处理和环 境保 护等各个 方面，都 有重 大影响 。简述 了 化 工设 备 中塔设备 的种类 、结构形 式，以及 不 同种类 的塔设备在化 工行 业中的应 用情况。
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Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ｐｌ ａ ｔ ｅ ｃ ｏｌ ｕ ｍ ｎ ；ｐ ａ ｃ ｋｉ ｎｇ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎ ；ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
塔设备是可使气 （ 或汽 ） 液或液液两相之 间进行 紧密接触 ， 达到 相 际传 质及 传热 的 目的设备 。塔 设备 经过长 期发 展，形 成 了型式繁 多 的结构 ，以满足 各个方 面 的特殊 需要。 由于种 类繁多 ， 塔设备可 以按 单元操作 分为精馏 塔、吸收塔 、 萃取塔 、 反应 塔、解 吸塔和 干燥塔 等 ； 按 操作 压力 分为加 压塔 、常压 塔和减压塔 ； 按塔 内结构分为板式塔和填料塔等 。
质设 备，广 泛应用 于精馏 和 吸收，有 些类 型也用 于萃 取。板 式塔一般 由塔壳体 、 塔板 、 工艺管 口、 进气 分布 器、 液体分布器 、 丝网除沫器等组成 。塔板有泡罩 、 筛板 、 浮 阀、 舌型等不 同形式 。 进气 分布器 和液体 分布器 主要为 了使 液体和 气体分 布更 为均 匀，有利 于气 液接触 ；塔板 主要 由为保 证气液 两相 充分接 触 的气体 通道 ，即在塔 板上 开 出一 定数量 的小孔 并且 均匀分 布 在塔板 上 ，以供气体 通过 ；为确保 气液 两相在 塔板 上形成 足
化
工Leabharlann 设计通讯
工 艺 与 设 备
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｑ ｕ ｉ ￣ ） ｍｅ ｎ ｔ
第４ ３ 卷 第５ 期
２ ０ １ ７ 年５ 月
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ