1. 塔的分類


 ①. 蒸餾(精餾或分餾)塔(Distillation Column)(圖6-72)


    蒸餾塔的功用是將多成分系的原料經過加熱后,以塔中央的下面適當位置為進料層,進行蒸餾或精餾,因此稱為蒸餾塔(Distillation Column)、精餾塔(Rectification Tower)、分餾塔(FractionatingTower)、蒸發塔(Evaporator Tower)、穩定塔(Stabilizer Column)、汽提塔(Stripper)等。


 ②. 反應塔(React Ion Tower)


    蒸餾塔的功能是將含多成分的原料,依物理的方法利用各成分不同的沸點(Boiling Point)進行分離各種物質的作業。反應塔的功能則相反,反應塔內所要進行的是化學反應(如分解結合、聚合等),其內部構造依反應的種類、條件而異,外觀與蒸餾塔相同,均為豎立圓筒形,塔身的長度大致上均比直徑大,為細長形的塔。


 ③. 萃取塔(Extraction Tower)


   萃取塔的功能是將原料中所含的一部分成分利用萃取劑(Extracting Reagent)(液體、固體)提取(吸附)分離的方法,一般液體原料采用液體萃取劑來提取的比較多,也有液體與固體、氣體與固體、氣體與液體等各種情形的萃取方法。


 ④. 吸收塔(Absorption Tower)


   吸收塔的功能是在塔內進行液體吸收氣體的操作,為了使氣體與液體有良好的接觸,其流向[并流(Cocurrent Current)、逆流(Counter Cur-rent)(或稱對流)]、裝填位置以及內部構造(如架層、填充物)等設計都要經過周密安排(如溫度、壓力、流速等條件),才能在操作上發揮最高效能。


 ⑤. 洗滌塔(Washing Tower)


   洗滌塔是屬于吸附和吸收的一種。這種操作往往是被吸收物的量較少,被吸收的物質一般不是目的物,非吸收物質是目的物的情況比較多,洗滌塔也稱為捕集器(Scrubber)。


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2. 塔管道設計的特點


  塔管道設計的特點詳細講述見《工業管道配管設計與工程應用》一書。


 ①. 常見的塔有板式塔和填料塔。板式塔處理量大、抗堵性強、價格低,填料塔效率高、阻力降小。在許多情況下,這兩種塔型均可以采用。


 ②. 塔的布置一般有高度要求。塔進料管設置流量控制閥,切斷閥之前設置取樣閥。塔釜設置就地液位計,按需設置液位控制計。塔頂和塔釜需設置溫度和壓力檢測點。按需在塔中部設置溫度、壓力檢測點和取樣點。溫度計管口設在塔板的液相區,溫度計套管應與液體接觸。壓力計管口設在塔板下的汽相區。塔頂和塔釜之間設置壓差檢測點的,壓差管口開在氣相區。有的壓力管道設計人員將管口位置設計錯誤,造成設計返工或無法修改。


 ③. 由于操作及分離的需要,塔的進料口可以有一個,也可以有多個,應根據組分、溫度等的不同,分別進入不同的塔盤。設有多個進料口的塔,每個進料口均應設置切斷閥,對同一產品有多個抽出口的塔,各抽出口均應設置切斷閥。


  精餾塔進料位置在下部或中部,而汽提塔在頂部。精餾塔常有塔頂、塔底及側線采出等兩個或兩個以上的產品,而汽提塔一般僅對塔底流出物有純度要求。采出的產品應加閥。精餾塔設回流罐、回流泵。側線一般采液相,靠重力采出。塔釜液相可靠自身壓力壓出,也可用泵抽出。精餾塔要有再沸器、冷凝器,甚至有中間再沸器或中間冷凝器。塔頂餾出線上一般不設閥門,直接接往塔頂冷凝器。


 ④. 有結焦、堵塞等現象的再沸器,應設置備用再沸器。再沸器入口可由塔的一根總管引出,然后分支。互為備用的再沸器進出管道都要設切斷閥及“8”字盲板,以便于切換。在再沸器出口到“8”字盲板間,還應設置安全閥,以防再沸器備用時加熱介質漏入引起汽化超壓。再沸器入口為液相,出口為混相或氣相,所以返回管道管徑一般比入口管道至少大一個等級。臥式再沸器常設兩個出口,管口對稱布置。熱虹吸再沸器進出口一般不設控制閥。再沸器強制循環及側線再沸器控制采出的入口管道除外。熱虹吸再沸器與塔之間有相對安裝高度要求。塔釜正常操作時的液面與立式熱虹吸再沸器的上管板同高或高出25~40mm。


 ⑤. 在塔的頂、底及不同的區段,根據需要測量塔的溫度、壓力、壓差及關鍵組分的純度等,要保證壓力計口在塔盤下的氣相區,而溫度計口放在塔板上的液相區。為了避免塔被超壓損壞,塔頂餾出管道上應設安全閥。這個安全閥可設在塔頂或塔頂汽相餾出物管道上,也可設在回流罐上。回流罐要設壓控閥,由塔頂或塔釜壓力控制。


 ⑥. 再沸器有釜式再沸器、熱虹吸式再沸器和強制循環再沸器等,強制循環再沸器用于黏度大或熱敏物料。還可分為蒸汽加熱再沸器和液體加熱再沸器。按布置方向不同,分為立式再沸器和臥式再沸器。再沸器與塔釜的連接管道應盡量短,升汽管不允許有袋形。當塔底產品需用泵抽出時,釜式再沸器的高度必須滿足泵吸入高度的要求。強制循環再沸器塔釜的安裝高度應滿足循環泵的吸入高度要求。臥式再沸器常有兩個出口,管道最好對稱布置。再沸器殼層設置排氣閥和排凈閥。下部循環管道最低處設置排凈閥。加熱蒸汽進氣管切斷上游設置安全閥。




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