1. 塔的分类


 ①. 蒸馏(精馏或分馏)塔(Distillation Column)(图6-72)


    蒸馏塔的功用是将多成分系的原料经过加热后,以塔中央的下面适当位置为进料层,进行蒸馏或精馏,因此称为蒸馏塔(Distillation Column)、精馏塔(Rectification Tower)、分馏塔(FractionatingTower)、蒸发塔(Evaporator Tower)、稳定塔(Stabilizer Column)、汽提塔(Stripper)等。


 ②. 反应塔(React Ion Tower)


    蒸馏塔的功能是将含多成分的原料,依物理的方法利用各成分不同的沸点(Boiling Point)进行分离各种物质的作业。反应塔的功能则相反,反应塔内所要进行的是化学反应(如分解结合、聚合等),其内部构造依反应的种类、条件而异,外观与蒸馏塔相同,均为竖立圆筒形,塔身的长度大致上均比直径大,为细长形的塔。


 ③. 萃取塔(Extraction Tower)


   萃取塔的功能是将原料中所含的一部分成分利用萃取剂(Extracting Reagent)(液体、固体)提取(吸附)分离的方法,一般液体原料采用液体萃取剂来提取的比较多,也有液体与固体、气体与固体、气体与液体等各种情形的萃取方法。


 ④. 吸收塔(Absorption Tower)


   吸收塔的功能是在塔内进行液体吸收气体的操作,为了使气体与液体有良好的接触,其流向[并流(Cocurrent Current)、逆流(Counter Cur-rent)(或称对流)]、装填位置以及内部构造(如架层、填充物)等设计都要经过周密安排(如温度、压力、流速等条件),才能在操作上发挥最高效能。


 ⑤. 洗涤塔(Washing Tower)


   洗涤塔是属于吸附和吸收的一种。这种操作往往是被吸收物的量较少,被吸收的物质一般不是目的物,非吸收物质是目的物的情况比较多,洗涤塔也称为捕集器(Scrubber)。


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2. 塔管道设计的特点


  塔管道设计的特点详细讲述见《工业管道配管设计与工程应用》一书。


 ①. 常见的塔有板式塔和填料塔。板式塔处理量大、抗堵性强、价格低,填料塔效率高、阻力降小。在许多情况下,这两种塔型均可以采用。


 ②. 塔的布置一般有高度要求。塔进料管设置流量控制阀,切断阀之前设置取样阀。塔釜设置就地液位计,按需设置液位控制计。塔顶和塔釜需设置温度和压力检测点。按需在塔中部设置温度、压力检测点和取样点。温度计管口设在塔板的液相区,温度计套管应与液体接触。压力计管口设在塔板下的汽相区。塔顶和塔釜之间设置压差检测点的,压差管口开在气相区。有的压力管道设计人员将管口位置设计错误,造成设计返工或无法修改。


 ③. 由于操作及分离的需要,塔的进料口可以有一个,也可以有多个,应根据组分、温度等的不同,分别进入不同的塔盘。设有多个进料口的塔,每个进料口均应设置切断阀,对同一产品有多个抽出口的塔,各抽出口均应设置切断阀。


  精馏塔进料位置在下部或中部,而汽提塔在顶部。精馏塔常有塔顶、塔底及侧线采出等两个或两个以上的产品,而汽提塔一般仅对塔底流出物有纯度要求。采出的产品应加阀。精馏塔设回流罐、回流泵。侧线一般采液相,靠重力采出。塔釜液相可靠自身压力压出,也可用泵抽出。精馏塔要有再沸器、冷凝器,甚至有中间再沸器或中间冷凝器。塔顶馏出线上一般不设阀门,直接接往塔顶冷凝器。


 ④. 有结焦、堵塞等现象的再沸器,应设置备用再沸器。再沸器入口可由塔的一根总管引出,然后分支。互为备用的再沸器进出管道都要设切断阀及“8”字盲板,以便于切换。在再沸器出口到“8”字盲板间,还应设置安全阀,以防再沸器备用时加热介质漏入引起汽化超压。再沸器入口为液相,出口为混相或气相,所以返回管道管径一般比入口管道至少大一个等级。卧式再沸器常设两个出口,管口对称布置。热虹吸再沸器进出口一般不设控制阀。再沸器强制循环及侧线再沸器控制采出的入口管道除外。热虹吸再沸器与塔之间有相对安装高度要求。塔釜正常操作时的液面与立式热虹吸再沸器的上管板同高或高出25~40mm。


 ⑤. 在塔的顶、底及不同的区段,根据需要测量塔的温度、压力、压差及关键组分的纯度等,要保证压力计口在塔盘下的气相区,而温度计口放在塔板上的液相区。为了避免塔被超压损坏,塔顶馏出管道上应设安全阀。这个安全阀可设在塔顶或塔顶汽相馏出物管道上,也可设在回流罐上。回流罐要设压控阀,由塔顶或塔釜压力控制。


 ⑥. 再沸器有釜式再沸器、热虹吸式再沸器和强制循环再沸器等,强制循环再沸器用于黏度大或热敏物料。还可分为蒸汽加热再沸器和液体加热再沸器。按布置方向不同,分为立式再沸器和卧式再沸器。再沸器与塔釜的连接管道应尽量短,升汽管不允许有袋形。当塔底产品需用泵抽出时,釜式再沸器的高度必须满足泵吸入高度的要求。强制循环再沸器塔釜的安装高度应满足循环泵的吸入高度要求。卧式再沸器常有两个出口,管道最好对称布置。再沸器壳层设置排气阀和排净阀。下部循环管道最低处设置排净阀。加热蒸汽进气管切断上游设置安全阀。




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