1. 塔(ta)的分類
①. 蒸(zheng)餾(精餾或分(fen)餾)塔(Distillation Column)(圖6-72)
蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾塔(ta)(ta)的(de)功用是將多(duo)成分系的(de)原料(liao)經(jing)過加熱(re)后,以(yi)塔(ta)(ta)中央的(de)下(xia)面適當位置為(wei)進(jin)料(liao)層,進(jin)行蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾或精餾,因此(ci)稱(cheng)為(wei)蒸(zheng)(zheng)(zheng)餾塔(ta)(ta)(Distillation Column)、精餾塔(ta)(ta)(Rectification Tower)、分餾塔(ta)(ta)(FractionatingTower)、蒸(zheng)(zheng)(zheng)發塔(ta)(ta)(Evaporator Tower)、穩定塔(ta)(ta)(Stabilizer Column)、汽(qi)提塔(ta)(ta)(Stripper)等。
②. 反應(ying)塔(React Ion Tower)
蒸(zheng)餾塔(ta)的(de)功(gong)能(neng)是(shi)將含多成分的(de)原(yuan)料,依物(wu)理(li)的(de)方(fang)法利用各(ge)成分不同的(de)沸(fei)點(Boiling Point)進行分離各(ge)種物(wu)質的(de)作(zuo)業。反(fan)應(ying)(ying)塔(ta)的(de)功(gong)能(neng)則相(xiang)反(fan),反(fan)應(ying)(ying)塔(ta)內所要(yao)進行的(de)是(shi)化學反(fan)應(ying)(ying)(如分解結合、聚(ju)合等),其內部構(gou)造依反(fan)應(ying)(ying)的(de)種類、條(tiao)件而異,外觀(guan)與蒸(zheng)餾塔(ta)相(xiang)同,均(jun)為豎立圓筒(tong)形,塔(ta)身(shen)的(de)長(chang)(chang)度(du)大(da)致上均(jun)比直徑(jing)大(da),為細長(chang)(chang)形的(de)塔(ta)。
③. 萃取塔(Extraction Tower)
萃(cui)(cui)取(qu)塔的(de)功(gong)能是將原(yuan)料中(zhong)所(suo)含的(de)一部分成分利用萃(cui)(cui)取(qu)劑(Extracting Reagent)(液體、固(gu)體)提取(qu)(吸附)分離的(de)方法,一般液體原(yuan)料采用液體萃(cui)(cui)取(qu)劑來提取(qu)的(de)比(bi)較多,也有液體與固(gu)體、氣(qi)體與固(gu)體、氣(qi)體與液體等各種情(qing)形的(de)萃(cui)(cui)取(qu)方法。
④. 吸收塔(ta)(Absorption Tower)
吸收塔的功能是在塔內進行液(ye)體吸收氣體的操作(zuo),為(wei)了使氣體與液(ye)體有良好的接觸,其(qi)流(liu)(liu)向[并流(liu)(liu)(Cocurrent Current)、逆(ni)流(liu)(liu)(Counter Cur-rent)(或稱對流(liu)(liu))]、裝填(tian)(tian)位置(zhi)以(yi)及內部構造(如架層、填(tian)(tian)充物)等設(she)計(ji)都要(yao)經過周密安(an)排(如溫度(du)、壓力、流(liu)(liu)速等條件),才能在操作(zuo)上發(fa)揮最高效能。
⑤. 洗滌(di)塔(Washing Tower)
洗(xi)滌(di)(di)塔(ta)是(shi)(shi)屬于吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)和吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)的(de)一(yi)種。這(zhe)種操作(zuo)往往是(shi)(shi)被吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)物(wu)的(de)量較少,被吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)的(de)物(wu)質(zhi)一(yi)般不是(shi)(shi)目的(de)物(wu),非吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)物(wu)質(zhi)是(shi)(shi)目的(de)物(wu)的(de)情況比較多(duo),洗(xi)滌(di)(di)塔(ta)也稱為捕(bu)集(ji)器(Scrubber)。
2. 塔(ta)管道設(she)計的特點
塔管(guan)道(dao)設計(ji)的特點詳細(xi)講(jiang)述見《工業(ye)管(guan)道(dao)配管(guan)設計(ji)與工程應用》一書。
①. 常見的塔(ta)有板(ban)式塔(ta)和填料(liao)塔(ta)。板(ban)式塔(ta)處理(li)量大(da)、抗堵性強(qiang)、價格低(di),填料(liao)塔(ta)效率高、阻(zu)力降小。在許(xu)多情況(kuang)下(xia),這兩種塔(ta)型均(jun)可以采(cai)用。
②. 塔(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)布置(zhi)(zhi)(zhi)一般有高度(du)(du)要求。塔(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)料管設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)流量控(kong)制閥,切斷閥之前(qian)設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)取(qu)樣(yang)閥。塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)就地液(ye)(ye)位計(ji)(ji)(ji),按需(xu)設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)液(ye)(ye)位控(kong)制計(ji)(ji)(ji)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)和(he)(he)塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜需(xu)設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)壓(ya)力檢測點(dian)。按需(xu)在塔(ta)(ta)(ta)(ta)中部設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)(du)、壓(ya)力檢測點(dian)和(he)(he)取(qu)樣(yang)點(dian)。溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)管口(kou)設(she)(she)(she)在塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)的(de)液(ye)(ye)相(xiang)區,溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)套管應與液(ye)(ye)體(ti)接觸。壓(ya)力計(ji)(ji)(ji)管口(kou)設(she)(she)(she)在塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)下的(de)汽(qi)相(xiang)區。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)和(he)(he)塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜之間設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)壓(ya)差(cha)(cha)檢測點(dian)的(de),壓(ya)差(cha)(cha)管口(kou)開在氣相(xiang)區。有的(de)壓(ya)力管道設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)人(ren)員將管口(kou)位置(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)錯誤,造成設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)返工(gong)或無法修改。
③. 由于操作(zuo)及分離的(de)需要(yao),塔的(de)進料(liao)口(kou)可以有(you)(you)一個(ge),也(ye)可以有(you)(you)多個(ge),應(ying)根據(ju)組分、溫度(du)等的(de)不(bu)同,分別進入不(bu)同的(de)塔盤。設有(you)(you)多個(ge)進料(liao)口(kou)的(de)塔,每個(ge)進料(liao)口(kou)均(jun)應(ying)設置(zhi)切斷閥,對(dui)同一產品(pin)有(you)(you)多個(ge)抽出(chu)口(kou)的(de)塔,各抽出(chu)口(kou)均(jun)應(ying)設置(zhi)切斷閥。
精餾(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)料位置在(zai)(zai)下(xia)部(bu)或中(zhong)部(bu),而汽提塔(ta)(ta)(ta)(ta)在(zai)(zai)頂部(bu)。精餾(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)常(chang)有(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂、塔(ta)(ta)(ta)(ta)底及(ji)側線采(cai)出(chu)(chu)等兩個或兩個以上的(de)產品,而汽提塔(ta)(ta)(ta)(ta)一(yi)般(ban)僅對(dui)塔(ta)(ta)(ta)(ta)底流(liu)出(chu)(chu)物有(you)純度要求。采(cai)出(chu)(chu)的(de)產品應加閥(fa)。精餾(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)設回流(liu)罐、回流(liu)泵。側線一(yi)般(ban)采(cai)液相,靠重力(li)采(cai)出(chu)(chu)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜液相可(ke)靠自身(shen)壓力(li)壓出(chu)(chu),也可(ke)用泵抽出(chu)(chu)。精餾(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)要有(you)再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)、冷凝器(qi)(qi),甚至有(you)中(zhong)間再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)或中(zhong)間冷凝器(qi)(qi)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂餾(liu)(liu)出(chu)(chu)線上一(yi)般(ban)不設閥(fa)門,直接(jie)接(jie)往塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂冷凝器(qi)(qi)。
④. 有(you)結焦、堵塞(sai)等(deng)現象的再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi),應設置備(bei)用再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)。再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)入(ru)口(kou)可由塔的一(yi)(yi)根(gen)總(zong)管(guan)(guan)引出,然后分支。互為(wei)(wei)備(bei)用的再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)進出管(guan)(guan)道都要設切斷閥及“8”字盲板(ban),以(yi)便于切換。在再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)出口(kou)到“8”字盲板(ban)間(jian),還(huan)應設置安全閥,以(yi)防再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)備(bei)用時加熱(re)(re)介質漏入(ru)引起汽(qi)化超壓(ya)。再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)入(ru)口(kou)為(wei)(wei)液相(xiang),出口(kou)為(wei)(wei)混相(xiang)或氣相(xiang),所(suo)以(yi)返(fan)回(hui)管(guan)(guan)道管(guan)(guan)徑(jing)一(yi)(yi)般比入(ru)口(kou)管(guan)(guan)道至(zhi)少大一(yi)(yi)個等(deng)級。臥式再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)常設兩個出口(kou),管(guan)(guan)口(kou)對(dui)稱布置。熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)進出口(kou)一(yi)(yi)般不設控(kong)制(zhi)閥。再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)強(qiang)制(zhi)循環及側線再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)控(kong)制(zhi)采出的入(ru)口(kou)管(guan)(guan)道除外。熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)與(yu)塔之(zhi)間(jian)有(you)相(xiang)對(dui)安裝高(gao)度要求。塔釜(fu)正常操作(zuo)時的液面與(yu)立式熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)的上管(guan)(guan)板(ban)同高(gao)或高(gao)出25~40mm。
⑤. 在塔的(de)頂(ding)、底及(ji)不(bu)同的(de)區(qu)段,根據需(xu)要(yao)測(ce)量塔的(de)溫度、壓力(li)、壓差及(ji)關(guan)鍵組分(fen)的(de)純度等(deng),要(yao)保(bao)證壓力(li)計口在塔盤下的(de)氣相區(qu),而溫度計口放在塔板上(shang)(shang)的(de)液(ye)相區(qu)。為了(le)避免塔被超壓損壞,塔頂(ding)餾出管道上(shang)(shang)應(ying)設(she)安全(quan)閥(fa)。這個安全(quan)閥(fa)可設(she)在塔頂(ding)或塔頂(ding)汽相餾出物管道上(shang)(shang),也可設(she)在回流(liu)罐上(shang)(shang)。回流(liu)罐要(yao)設(she)壓控閥(fa),由塔頂(ding)或塔釜(fu)壓力(li)控制。
⑥. 再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)有(you)釜式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)、熱虹吸(xi)式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)和強制循(xun)環(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)等,強制循(xun)環(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)用(yong)于黏度(du)(du)大(da)或熱敏(min)物料(liao)。還可分為蒸汽(qi)加(jia)(jia)熱再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)和液體加(jia)(jia)熱再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)。按(an)布(bu)(bu)置(zhi)方向不同,分為立式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)和臥(wo)式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)與塔釜的連接管(guan)道應盡(jin)量短,升汽(qi)管(guan)不允許有(you)袋形(xing)。當塔底產品(pin)需用(yong)泵(beng)抽出時(shi),釜式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)的高度(du)(du)必須滿足泵(beng)吸(xi)入(ru)高度(du)(du)的要求。強制循(xun)環(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)塔釜的安裝高度(du)(du)應滿足循(xun)環(huan)泵(beng)的吸(xi)入(ru)高度(du)(du)要求。臥(wo)式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)常有(you)兩(liang)個出口,管(guan)道最好對稱(cheng)布(bu)(bu)置(zhi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)殼層設(she)置(zhi)排氣(qi)閥和排凈(jing)閥。下部循(xun)環(huan)管(guan)道最低處(chu)設(she)置(zhi)排凈(jing)閥。加(jia)(jia)熱蒸汽(qi)進氣(qi)管(guan)切斷(duan)上游設(she)置(zhi)安全閥。