1. 塔的(de)分類
①. 蒸餾(liu)(精餾(liu)或(huo)分餾(liu))塔(Distillation Column)(圖6-72)
蒸餾(liu)塔(ta)的(de)功用是將多成分系(xi)的(de)原料經過加(jia)熱后,以塔(ta)中央的(de)下面(mian)適(shi)當位置為進(jin)料層(ceng),進(jin)行蒸餾(liu)或精(jing)餾(liu),因此(ci)稱(cheng)為蒸餾(liu)塔(ta)(Distillation Column)、精(jing)餾(liu)塔(ta)(Rectification Tower)、分餾(liu)塔(ta)(FractionatingTower)、蒸發(fa)塔(ta)(Evaporator Tower)、穩定塔(ta)(Stabilizer Column)、汽提塔(ta)(Stripper)等。
②. 反應(ying)塔(React Ion Tower)
蒸餾(liu)(liu)塔的(de)(de)(de)功能(neng)是將(jiang)含多成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)原(yuan)料,依物理(li)的(de)(de)(de)方(fang)法利用各成(cheng)分(fen)不同的(de)(de)(de)沸點(Boiling Point)進(jin)行分(fen)離各種(zhong)物質的(de)(de)(de)作(zuo)業。反(fan)應塔的(de)(de)(de)功能(neng)則相(xiang)反(fan),反(fan)應塔內(nei)所(suo)要進(jin)行的(de)(de)(de)是化學反(fan)應(如(ru)分(fen)解結合、聚合等),其(qi)內(nei)部構造依反(fan)應的(de)(de)(de)種(zhong)類(lei)、條件而異,外觀與蒸餾(liu)(liu)塔相(xiang)同,均為豎立圓筒形(xing),塔身的(de)(de)(de)長度大致上均比直徑大,為細長形(xing)的(de)(de)(de)塔。
③. 萃取塔(ta)(Extraction Tower)
萃取塔的(de)(de)功能(neng)是將原料(liao)(liao)中所含(han)的(de)(de)一部(bu)分(fen)成分(fen)利用萃取劑(ji)(Extracting Reagent)(液體、固體)提(ti)取(吸附(fu))分(fen)離的(de)(de)方法(fa),一般液體原料(liao)(liao)采用液體萃取劑(ji)來提(ti)取的(de)(de)比(bi)較(jiao)多,也有液體與(yu)固體、氣體與(yu)固體、氣體與(yu)液體等各種情形的(de)(de)萃取方法(fa)。
④. 吸(xi)收塔(Absorption Tower)
吸(xi)收(shou)塔的功能(neng)是在塔內進行(xing)液(ye)體吸(xi)收(shou)氣體的操作,為(wei)了使氣體與(yu)液(ye)體有(you)良好的接觸,其流向(xiang)[并流(Cocurrent Current)、逆流(Counter Cur-rent)(或稱對(dui)流)]、裝填位置以及(ji)內部構(gou)造(如架(jia)層、填充物)等設(she)計(ji)都要經過(guo)周密(mi)安排(如溫(wen)度、壓(ya)力(li)、流速等條件),才能(neng)在操作上(shang)發揮最高(gao)效能(neng)。
⑤. 洗滌(di)塔(Washing Tower)
洗(xi)滌塔(ta)是(shi)屬于吸附和吸收(shou)(shou)的(de)一(yi)種(zhong)。這種(zhong)操(cao)作往往是(shi)被吸收(shou)(shou)物(wu)的(de)量(liang)較少,被吸收(shou)(shou)的(de)物(wu)質一(yi)般(ban)不是(shi)目(mu)的(de)物(wu),非(fei)吸收(shou)(shou)物(wu)質是(shi)目(mu)的(de)物(wu)的(de)情況比較多,洗(xi)滌塔(ta)也(ye)稱為捕集(ji)器(Scrubber)。

2. 塔管道設計(ji)的特(te)點
塔管道設(she)計的(de)特點詳細講(jiang)述見《工業管道配(pei)管設(she)計與(yu)工程應用》一書。
①. 常見(jian)的塔(ta)有板式塔(ta)和填料塔(ta)。板式塔(ta)處理量大(da)、抗堵性強、價(jia)格低(di),填料塔(ta)效率(lv)高、阻力降(jiang)小(xiao)。在(zai)許多(duo)情(qing)況(kuang)下,這(zhe)兩(liang)種(zhong)塔(ta)型均可以采(cai)用。
②. 塔(ta)的布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)一般有(you)高度(du)要求。塔(ta)進料(liao)管設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流量控(kong)制(zhi)(zhi)閥(fa),切斷閥(fa)之(zhi)前設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)取樣閥(fa)。塔(ta)釜設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)就地液位計,按需(xu)(xu)設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)液位控(kong)制(zhi)(zhi)計。塔(ta)頂和塔(ta)釜需(xu)(xu)設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)和壓力(li)檢測(ce)點(dian)。按需(xu)(xu)在塔(ta)中(zhong)部設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)、壓力(li)檢測(ce)點(dian)和取樣點(dian)。溫(wen)度(du)計管口設(she)在塔(ta)板的液相(xiang)區,溫(wen)度(du)計套管應與液體(ti)接觸。壓力(li)計管口設(she)在塔(ta)板下(xia)的汽(qi)相(xiang)區。塔(ta)頂和塔(ta)釜之(zhi)間設(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)壓差檢測(ce)點(dian)的,壓差管口開在氣相(xiang)區。有(you)的壓力(li)管道設(she)計人(ren)員將管口位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)計錯誤,造成設(she)計返(fan)工或無法修改。
③. 由于操作及分離的(de)需要,塔的(de)進料(liao)(liao)口可以(yi)有(you)一(yi)個(ge),也可以(yi)有(you)多(duo)個(ge),應(ying)根據組分、溫度等(deng)的(de)不同(tong),分別進入不同(tong)的(de)塔盤。設(she)有(you)多(duo)個(ge)進料(liao)(liao)口的(de)塔,每個(ge)進料(liao)(liao)口均(jun)應(ying)設(she)置切(qie)斷閥(fa),對同(tong)一(yi)產品有(you)多(duo)個(ge)抽出口的(de)塔,各抽出口均(jun)應(ying)設(she)置切(qie)斷閥(fa)。
精餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)進料位置在(zai)下(xia)部或中(zhong)部,而(er)汽(qi)提塔(ta)(ta)(ta)(ta)在(zai)頂(ding)部。精餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)常有塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)、塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)及(ji)側(ce)線(xian)采(cai)出(chu)(chu)等兩個或兩個以上的產品(pin),而(er)汽(qi)提塔(ta)(ta)(ta)(ta)一(yi)般僅對(dui)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)流出(chu)(chu)物有純(chun)度要求(qiu)。采(cai)出(chu)(chu)的產品(pin)應加閥(fa)。精餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)設回流罐、回流泵(beng)。側(ce)線(xian)一(yi)般采(cai)液(ye)相(xiang),靠重力采(cai)出(chu)(chu)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜(fu)液(ye)相(xiang)可靠自(zi)身壓(ya)力壓(ya)出(chu)(chu),也(ye)可用泵(beng)抽出(chu)(chu)。精餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)要有再沸器(qi)(qi)(qi)、冷凝(ning)器(qi)(qi)(qi),甚至有中(zhong)間(jian)再沸器(qi)(qi)(qi)或中(zhong)間(jian)冷凝(ning)器(qi)(qi)(qi)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)餾(liu)出(chu)(chu)線(xian)上一(yi)般不設閥(fa)門(men),直接接往塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)冷凝(ning)器(qi)(qi)(qi)。
④. 有(you)結焦、堵塞等(deng)現(xian)象的(de)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi),應(ying)設(she)(she)置(zhi)備(bei)用再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入口(kou)(kou)可由(you)塔的(de)一根(gen)總管(guan)引(yin)出(chu),然(ran)后分支。互為(wei)備(bei)用的(de)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進出(chu)管(guan)道(dao)都要設(she)(she)切(qie)斷(duan)閥及“8”字盲(mang)板(ban),以(yi)便于切(qie)換。在再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)口(kou)(kou)到“8”字盲(mang)板(ban)間,還應(ying)設(she)(she)置(zhi)安(an)全(quan)閥,以(yi)防再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)備(bei)用時(shi)加熱(re)(re)介質(zhi)漏(lou)入引(yin)起汽化超壓。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入口(kou)(kou)為(wei)液相(xiang),出(chu)口(kou)(kou)為(wei)混相(xiang)或(huo)(huo)氣相(xiang),所(suo)以(yi)返回管(guan)道(dao)管(guan)徑一般比(bi)入口(kou)(kou)管(guan)道(dao)至少大一個等(deng)級。臥式再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)常設(she)(she)兩個出(chu)口(kou)(kou),管(guan)口(kou)(kou)對(dui)稱布(bu)置(zhi)。熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進出(chu)口(kou)(kou)一般不設(she)(she)控制閥。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)強(qiang)制循環及側線再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)控制采(cai)出(chu)的(de)入口(kou)(kou)管(guan)道(dao)除外。熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)與塔之間有(you)相(xiang)對(dui)安(an)裝高(gao)度(du)要求。塔釜正(zheng)常操作時(shi)的(de)液面(mian)與立式熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)上管(guan)板(ban)同高(gao)或(huo)(huo)高(gao)出(chu)25~40mm。
⑤. 在(zai)塔(ta)(ta)的(de)(de)頂(ding)、底及不同的(de)(de)區段,根(gen)據需要測量塔(ta)(ta)的(de)(de)溫(wen)度、壓力、壓差及關鍵組分的(de)(de)純度等,要保證壓力計口在(zai)塔(ta)(ta)盤(pan)下(xia)的(de)(de)氣相(xiang)區,而溫(wen)度計口放在(zai)塔(ta)(ta)板上(shang)(shang)的(de)(de)液(ye)相(xiang)區。為了避(bi)免塔(ta)(ta)被超壓損壞,塔(ta)(ta)頂(ding)餾(liu)(liu)出管道上(shang)(shang)應設安全閥(fa)。這個安全閥(fa)可設在(zai)塔(ta)(ta)頂(ding)或塔(ta)(ta)頂(ding)汽相(xiang)餾(liu)(liu)出物管道上(shang)(shang),也可設在(zai)回流罐(guan)上(shang)(shang)。回流罐(guan)要設壓控(kong)閥(fa),由塔(ta)(ta)頂(ding)或塔(ta)(ta)釜壓力控(kong)制。
⑥. 再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)釜(fu)式(shi)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、熱(re)(re)虹吸式(shi)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)強(qiang)(qiang)制(zhi)循環再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等,強(qiang)(qiang)制(zhi)循環再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)用(yong)于黏度(du)大或熱(re)(re)敏物料(liao)。還可(ke)分為蒸汽(qi)加(jia)熱(re)(re)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)液體(ti)加(jia)熱(re)(re)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。按(an)布置(zhi)(zhi)方向不(bu)同,分為立式(shi)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)臥(wo)式(shi)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)與塔釜(fu)的(de)連接管道應(ying)盡量(liang)短,升(sheng)汽(qi)管不(bu)允許有(you)袋(dai)形。當(dang)塔底產品需用(yong)泵抽(chou)出(chu)時,釜(fu)式(shi)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)高(gao)度(du)必須滿(man)足泵吸入高(gao)度(du)的(de)要求。強(qiang)(qiang)制(zhi)循環再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)塔釜(fu)的(de)安裝高(gao)度(du)應(ying)滿(man)足循環泵的(de)吸入高(gao)度(du)要求。臥(wo)式(shi)再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)常有(you)兩個出(chu)口,管道最(zui)好(hao)對稱布置(zhi)(zhi)。再沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)殼(ke)層(ceng)設(she)置(zhi)(zhi)排氣閥和(he)(he)排凈(jing)閥。下(xia)部(bu)循環管道最(zui)低處設(she)置(zhi)(zhi)排凈(jing)閥。加(jia)熱(re)(re)蒸汽(qi)進氣管切斷上游設(she)置(zhi)(zhi)安全閥。

