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塔设备 第一节 概述 一、塔设备的基本功能与基本性能指标要求： 基本功能： 塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速有效地进行；并能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。用以实现蒸馏操作的塔设备称为蒸馏塔。 2. 基本性能指标要求： 除特定的工艺要求外，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的物料处理量大。 （2）分离效率高，即气、液两相能充分接触。 （3）适应能力强及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率。 （4）流体阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小。 二、塔设备的分类及工作原理与适用场合： 1. 分类： 按照塔设备内部构件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。 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，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。当处理量大时多采用板式塔。蒸馏操作的规模较大，故采用板式塔。 （2）填料塔： 填料塔内装有各种形式的固体填充物，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面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续性的变化。当处理量较小时多采用填料塔。 三、板式塔的结构组成： 1. 主体部分：由塔体和裙座组成。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。 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。这是塔设备进行化工过程和操作的主要部分。 设备接管口：包括用于安装、检修塔盘的人孔，用于气体和物料进出的接管以及安装化工仪表用的短管等。 附件：包括吊装塔板用的吊柱，支承保温材料的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。浮阀是圆盘片，塔盘上开圆孔，用浮阀的三条支腿固定在塔盘上。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，形成泡沫状进行热量与质量的接触交换，起到很好的分离效果。 五、塔的优化操作方法： 塔的优化操作就是在塔的负荷满足要求、产品合格的前提下，用最小的公用工程消耗得到所需的合格产品。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，能量消耗就要增加。回流量增加到一定程度，产品纯度上升很少，甚至不再上升，而能量的消耗却增加很多。这种操作状态，虽然得到较纯的产品，成本却很高，不是最佳状态。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，这才是最佳化操作。 第二节 技术问答 1、什么是塔，其主要包括哪几部分？ 答：塔是炼厂主要工艺设备之一，它是用来完成混合物分离的设备。主要包括以下几个部分： ①塔体：包括筒体、端盖（主要是椭圆形封头）及联接法兰等。 ②内件：指塔盘或填料及其支承装置。 ③支座：支撑塔体的底座，一般为裙式支座，即裙座。 ④附件：包括人孔、进出料接管，各类仪表接管，液体和气体的分配装置，以及塔外的扶梯、平台、外保温等。 2、塔盘主要由哪些部分组成？ 答：①塔板：其上面开有许多孔，安装浮阀，泡帽或者直接作为汽相通道，介质的传热和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，是主要的液体通道。 ③溢流堰：包括进口堰和出口堰。进口堰主要是为了保持降液管的正常液体高度，保证传质的正常进行。 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，进行热和质的传递，然后分开，气相继续上升到一层塔盘，液体流到下层塔盘上。根据塔盘形式的不同，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的填料，液体自上往下流，气体自下往上流，气液在填料表面上接触完成传质传热过程。填料的型式繁多，如：拉西环、鲍尔环、波纹填料、鞍型及丝网填料等。 4、按用途塔设备的分类有哪些？ 答：（1）分馏塔：将液体混合物分离成各种组分，如常压塔、减压塔、各种精馏塔等。 （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的气体再放出来。 （4）抽提塔：通过某种液体溶剂将混合物中有关产品