按塔(ta)(ta)(ta)(ta)內件結(jie)構可分(fen)為:板式塔(ta)(ta)(ta)(ta)和(he)填料塔(ta)(ta)(ta)(ta)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)設(she)備盡管其用(yong)途各異(yi),操作條件也各不相同(tong),但就其構造(zao)而言大(da)同(tong)小異(yi),主要由(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)體、支(zhi)座、內部構件及(ji)附件組成。根據塔(ta)(ta)(ta)(ta)內部構件的結(jie)構可以將(jiang)(jiang)其分(fen)為板式塔(ta)(ta)(ta)(ta)和(he)填料塔(ta)(ta)(ta)(ta)兩大(da)類。塔(ta)(ta)(ta)(ta)體是塔(ta)(ta)(ta)(ta)設(she)備的外殼,由(you)圓(yuan)筒(tong)和(he)兩封頭組成;封頭可以是半(ban)球(qiu)形(xing)、橢圓(yuan)形(xing)、碟(die)形(xing)等;支(zhi)座是將(jiang)(jiang)塔(ta)(ta)(ta)(ta)體安裝在基礎上的連接部分(fen),一般采(cai)用(yong)裙(qun)式支(zhi)座,有圓(yuan)筒(tong)形(xing)和(he)圓(yuan)錐形(xing)兩種,常(chang)采(cai)用(yong)圓(yuan)筒(tong)形(xing)。裙(qun)座與塔(ta)(ta)(ta)(ta)體采(cai)用(yong)對接焊接或搭接焊接連接,裙(qun)座的高度由(you)工藝要求的附屬設(she)備(如再沸(fei)器、泵)及(ji)管線的布置(zhi)情況而定。
1. 板式塔(plate column)
在板式塔中裝(zhuang)有(you)一定數(shu)量的(de)(de)(de)塔盤(pan),液體借自身的(de)(de)(de)重量自上(shang)而(er)下(xia)沉向(xiang)塔底(di)(在塔盤(pan)板上(shang)沿(yan)塔徑橫(heng)向(xiang)流動),氣體靠壓差(cha)自下(xia)而(er)上(shang)以鼓泡的(de)(de)(de)形(xing)式穿過塔盤(pan)上(shang)的(de)(de)(de)液層(ceng)升向(xiang)塔頂。在每層(ceng)塔盤(pan)上(shang)氣、液兩相密切接觸,進行傳質,使兩相的(de)(de)(de)組(zu)分濃度沿(yan)塔高呈階梯式變化,如圖4.1所示。
如果按其(qi)塔板上氣、液流向不同還可分為以下幾(ji)種。
①. 氣(qi)、液(ye)呈(cheng)錯(cuo)流(liu)(liu)的(de)塔(ta)(ta)板(ban)。氣(qi)、液(ye)呈(cheng)錯(cuo)流(liu)(liu)的(de)塔(ta)(ta)板(ban)上裝有降(jiang)(jiang)液(ye)管,液(ye)體(ti)自上板(ban)的(de)降(jiang)(jiang)液(ye)管落下,進(jin)入(ru)塔(ta)(ta)板(ban)之(zhi)后,沿著塔(ta)(ta)板(ban)橫(heng)向流(liu)(liu)過(guo)(guo),經塔(ta)(ta)板(ban)的(de)降(jiang)(jiang)液(ye)管流(liu)(liu)入(ru)下一塊(kuai)塔(ta)(ta)板(ban)(受液(ye)槽(cao))。一般受液(ye)槽(cao)和(he)(he)對(dui)應降(jiang)(jiang)液(ye)管寬度是一樣的(de)。而氣(qi)體(ti)則通過(guo)(guo)塔(ta)(ta)板(ban)的(de)開(kai)孔,與(yu)液(ye)體(ti)呈(cheng)錯(cuo)流(liu)(liu)方式傳(chuan)質和(he)(he)傳(chuan)熱。氣(qi)、液(ye)呈(cheng)錯(cuo)流(liu)(liu)方式的(de)塔(ta)(ta)板(ban)在(zai)生(sheng)產(chan)上用得(de)最多,根據其氣(qi)、液(ye)接觸(chu)元(yuan)件形式的(de)不同(tong),又可分為泡罩(zhao)型塔(ta)(ta)板(ban)、篩(shai)孔型塔(ta)(ta)板(ban)、浮閥型塔(ta)(ta)板(ban)和(he)(he)噴(pen)射型塔(ta)(ta)板(ban)。
②. 氣(qi)(qi)、液呈逆流(liu)的(de)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)。塔(ta)(ta)(ta)板(ban)結(jie)構簡單,不設溢流(liu)管,氣(qi)(qi)、液從(cong)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)縫(feng)中上(shang)下(xia)穿流(liu)而(er)過,在板(ban)上(shang)的(de)流(liu)體為上(shang)升蒸(zheng)汽所攪動而(er)形成(cheng)泡沫,進行兩相間的(de)傳質,這類(lei)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)的(de)塔(ta)(ta)(ta)有柵(zha)板(ban)塔(ta)(ta)(ta)、穿流(liu)式波紋(wen)篩板(ban)塔(ta)(ta)(ta)。
③. 氣、液(ye)呈并(bing)流(liu)的(de)塔板(ban)(ban)。氣、液(ye)呈并(bing)流(liu)的(de)塔板(ban)(ban)在每一塊塔板(ban)(ban)上,氣、液(ye)呈并(bing)流(liu)接(jie)觸方式,對(dui)整個塔氣、液(ye)呈逆流(liu)操作方式。
板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式塔(ta)(ta)按有(you)無降(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)可分為(wei)兩類:有(you)降(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)(錯流(liu)(liu)式),包(bao)括篩(shai)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、浮(fu)閥板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、泡(pao)罩板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、導向篩(shai)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、舌(she)形(xing)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、多降(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)等;無降(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)(逆流(liu)(liu)式),包(bao)括穿(chuan)流(liu)(liu)篩(shai)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、穿(chuan)流(liu)(liu)柵板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、波紋穿(chuan)流(liu)(liu)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)等。板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式塔(ta)(ta)的結構板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式塔(ta)(ta)的主要部件是塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban),塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)有(you)許多形(xing)式。圖4.2所示(shi)為(wei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式塔(ta)(ta)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)結構。
2. 填料(liao)塔(ta)(packed column)
填(tian)(tian)料(liao)塔(ta)中裝填(tian)(tian)一(yi)定高(gao)度(du)的(de)填(tian)(tian)料(liao),液體自(zi)塔(ta)頂沿填(tian)(tian)料(liao)表面向下流(liu)動,作為連(lian)續(xu)(xu)相(xiang)的(de)氣(qi)體自(zi)塔(ta)底(di)向上流(liu)動,與液體進行逆(ni)流(liu),兩(liang)相(xiang)組分的(de)濃(nong)度(du)沿塔(ta)高(gao)呈連(lian)續(xu)(xu)變化(hua)。可(ke)根據工藝特點、介(jie)質的(de)特性選用不同類型的(de)填(tian)(tian)料(liao),如拉西環(huan)、鮑爾環(huan)等(deng)。填(tian)(tian)料(liao)塔(ta)結構示意圖(tu)如圖(tu)4.3所示。
典(dian)型填料塔(ta)(ta)的(de)工作原理圖如圖4.4所示。塔(ta)(ta)體(ti)(ti)(ti)(ti)為(wei)一圓筒,筒內堆(dui)放(fang)一定高度的(de)填料。操作時,液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)自塔(ta)(ta)上部進入,通(tong)過(guo)液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)分布器均勻(yun)噴灑于塔(ta)(ta)截面(mian)上,在填料表面(mian)呈膜(mo)狀流(liu)下。填充高度較高的(de)填料塔(ta)(ta)可將填料分層(ceng)(ceng),各層(ceng)(ceng)填料之間設置(zhi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)再分布器,收集上層(ceng)(ceng)流(liu)下的(de)液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti),并將液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)重新均布于塔(ta)(ta)截面(mian)。氣體(ti)(ti)(ti)(ti)自塔(ta)(ta)下部進入,通(tong)過(guo)填料層(ceng)(ceng)中(zhong)的(de)空(kong)隙由塔(ta)(ta)頂排出,離開填料層(ceng)(ceng)的(de)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)可能挾帶(dai)少(shao)量(liang)液(ye)沫,必要時可在塔(ta)(ta)頂安(an)裝除沫器。