1. 塔的分類
①. 蒸(zheng)餾(精(jing)餾或分餾)塔(Distillation Column)(圖6-72)
蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)的功(gong)用(yong)是將多成分系的原料經(jing)過(guo)加熱后,以塔(ta)(ta)(ta)(ta)中央的下面適當位置為進(jin)料層,進(jin)行蒸(zheng)(zheng)餾(liu)或精(jing)餾(liu),因此(ci)稱為蒸(zheng)(zheng)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(Distillation Column)、精(jing)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(Rectification Tower)、分餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(FractionatingTower)、蒸(zheng)(zheng)發塔(ta)(ta)(ta)(ta)(Evaporator Tower)、穩(wen)定塔(ta)(ta)(ta)(ta)(Stabilizer Column)、汽提塔(ta)(ta)(ta)(ta)(Stripper)等。
②. 反(fan)應塔(ta)(React Ion Tower)
蒸餾塔(ta)的(de)(de)功能(neng)是將含多成(cheng)分的(de)(de)原料,依(yi)物理的(de)(de)方法利用各(ge)成(cheng)分不同的(de)(de)沸點(Boiling Point)進行(xing)(xing)分離(li)各(ge)種物質的(de)(de)作業。反應(ying)塔(ta)的(de)(de)功能(neng)則相(xiang)反,反應(ying)塔(ta)內所要進行(xing)(xing)的(de)(de)是化學反應(ying)(如分解結合、聚合等),其內部構造依(yi)反應(ying)的(de)(de)種類、條件(jian)而(er)異,外觀(guan)與蒸餾塔(ta)相(xiang)同,均(jun)(jun)為(wei)(wei)豎立圓筒形,塔(ta)身(shen)的(de)(de)長(chang)度大致(zhi)上(shang)均(jun)(jun)比直徑大,為(wei)(wei)細長(chang)形的(de)(de)塔(ta)。
③. 萃取(qu)塔(Extraction Tower)
萃取(qu)塔的(de)功能(neng)是將原料中所含的(de)一(yi)部分成(cheng)分利(li)用萃取(qu)劑(Extracting Reagent)(液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)、固體(ti)(ti)(ti)(ti))提(ti)取(qu)(吸附)分離(li)的(de)方法,一(yi)般液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)原料采(cai)用液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)萃取(qu)劑來提(ti)取(qu)的(de)比(bi)較多,也有液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)與固體(ti)(ti)(ti)(ti)、氣體(ti)(ti)(ti)(ti)與固體(ti)(ti)(ti)(ti)、氣體(ti)(ti)(ti)(ti)與液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)等各種情形的(de)萃取(qu)方法。
④. 吸收塔(Absorption Tower)
吸收(shou)塔的功(gong)能(neng)(neng)是在塔內進行(xing)液體(ti)吸收(shou)氣(qi)體(ti)的操作,為了(le)使氣(qi)體(ti)與液體(ti)有(you)良好(hao)的接觸,其流(liu)向[并(bing)流(liu)(Cocurrent Current)、逆流(liu)(Counter Cur-rent)(或稱對流(liu))]、裝填位置(zhi)以及(ji)內部(bu)構造(如(ru)架層、填充物)等設計都要經過周密安排(如(ru)溫度、壓力、流(liu)速等條件),才(cai)能(neng)(neng)在操作上(shang)發(fa)揮最(zui)高(gao)效能(neng)(neng)。
⑤. 洗滌塔(Washing Tower)
洗(xi)滌塔是屬于吸附和吸收的(de)一(yi)種(zhong)。這種(zhong)操作(zuo)往往是被吸收物的(de)量較(jiao)(jiao)少,被吸收的(de)物質一(yi)般(ban)不是目(mu)的(de)物,非吸收物質是目(mu)的(de)物的(de)情況比較(jiao)(jiao)多,洗(xi)滌塔也稱為(wei)捕集器(Scrubber)。

2. 塔(ta)管道設計(ji)的特點
塔管道設計的特點詳細講述見(jian)《工業管道配(pei)管設計與工程應用》一(yi)書(shu)。
①. 常見的塔有(you)板(ban)式(shi)塔和填料塔。板(ban)式(shi)塔處理量大、抗堵(du)性強、價(jia)格低(di),填料塔效率高、阻力降小(xiao)。在許(xu)多(duo)情況(kuang)下,這兩種塔型均可以(yi)采用。
②. 塔(ta)的(de)(de)(de)布(bu)置(zhi)一般有高(gao)度(du)(du)要求(qiu)。塔(ta)進料管(guan)設(she)置(zhi)流(liu)量控(kong)制(zhi)閥,切斷閥之(zhi)前設(she)置(zhi)取樣(yang)閥。塔(ta)釜設(she)置(zhi)就地液(ye)(ye)位(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji)(ji),按(an)需設(she)置(zhi)液(ye)(ye)位(wei)(wei)控(kong)制(zhi)計(ji)(ji)(ji)(ji)。塔(ta)頂和(he)(he)塔(ta)釜需設(she)置(zhi)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)壓(ya)(ya)(ya)力(li)檢測點。按(an)需在塔(ta)中部設(she)置(zhi)溫(wen)度(du)(du)、壓(ya)(ya)(ya)力(li)檢測點和(he)(he)取樣(yang)點。溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)口設(she)在塔(ta)板的(de)(de)(de)液(ye)(ye)相區(qu)(qu),溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)(ji)套管(guan)應與液(ye)(ye)體接觸。壓(ya)(ya)(ya)力(li)計(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)口設(she)在塔(ta)板下(xia)的(de)(de)(de)汽相區(qu)(qu)。塔(ta)頂和(he)(he)塔(ta)釜之(zhi)間設(she)置(zhi)壓(ya)(ya)(ya)差檢測點的(de)(de)(de),壓(ya)(ya)(ya)差管(guan)口開在氣相區(qu)(qu)。有的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)管(guan)道(dao)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)人員將管(guan)口位(wei)(wei)置(zhi)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)錯(cuo)誤,造成設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)返工或無法修改。
③. 由于操(cao)作及分離的(de)需要,塔的(de)進(jin)料口(kou)(kou)(kou)可以(yi)有(you)一個,也可以(yi)有(you)多個,應(ying)根據組(zu)分、溫度等(deng)的(de)不(bu)同,分別進(jin)入不(bu)同的(de)塔盤。設(she)有(you)多個進(jin)料口(kou)(kou)(kou)的(de)塔,每個進(jin)料口(kou)(kou)(kou)均(jun)(jun)應(ying)設(she)置(zhi)切斷閥,對(dui)同一產品有(you)多個抽(chou)出(chu)口(kou)(kou)(kou)的(de)塔,各抽(chou)出(chu)口(kou)(kou)(kou)均(jun)(jun)應(ying)設(she)置(zhi)切斷閥。
精(jing)餾塔(ta)進料位置(zhi)在下(xia)部或中部,而汽提塔(ta)在頂(ding)部。精(jing)餾塔(ta)常有(you)(you)(you)塔(ta)頂(ding)、塔(ta)底及(ji)側線采(cai)出(chu)(chu)等兩個或兩個以(yi)上(shang)的(de)產(chan)品(pin),而汽提塔(ta)一般僅對塔(ta)底流(liu)出(chu)(chu)物有(you)(you)(you)純度要求。采(cai)出(chu)(chu)的(de)產(chan)品(pin)應加閥。精(jing)餾塔(ta)設回(hui)流(liu)罐、回(hui)流(liu)泵(beng)。側線一般采(cai)液(ye)(ye)相(xiang),靠重(zhong)力(li)采(cai)出(chu)(chu)。塔(ta)釜液(ye)(ye)相(xiang)可靠自身壓力(li)壓出(chu)(chu),也可用(yong)泵(beng)抽出(chu)(chu)。精(jing)餾塔(ta)要有(you)(you)(you)再沸器、冷凝(ning)(ning)器,甚至有(you)(you)(you)中間(jian)再沸器或中間(jian)冷凝(ning)(ning)器。塔(ta)頂(ding)餾出(chu)(chu)線上(shang)一般不設閥門,直接接往(wang)塔(ta)頂(ding)冷凝(ning)(ning)器。
④. 有結(jie)焦、堵塞等(deng)現象的(de)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi),應(ying)設(she)(she)置備(bei)用再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)入(ru)口可(ke)由塔(ta)(ta)的(de)一(yi)根總管(guan)(guan)引(yin)出(chu)(chu)(chu)(chu),然后分支。互為(wei)備(bei)用的(de)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)進出(chu)(chu)(chu)(chu)管(guan)(guan)道(dao)都要設(she)(she)切斷閥(fa)及“8”字盲板,以(yi)便于切換(huan)。在(zai)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)出(chu)(chu)(chu)(chu)口到“8”字盲板間,還(huan)應(ying)設(she)(she)置安(an)(an)全閥(fa),以(yi)防再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)備(bei)用時加熱(re)介質漏入(ru)引(yin)起(qi)汽(qi)化超壓(ya)。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)入(ru)口為(wei)液(ye)相,出(chu)(chu)(chu)(chu)口為(wei)混相或(huo)氣(qi)相,所以(yi)返回管(guan)(guan)道(dao)管(guan)(guan)徑一(yi)般比(bi)入(ru)口管(guan)(guan)道(dao)至(zhi)少大一(yi)個等(deng)級。臥式再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)常設(she)(she)兩個出(chu)(chu)(chu)(chu)口,管(guan)(guan)口對(dui)稱(cheng)布置。熱(re)虹吸再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)進出(chu)(chu)(chu)(chu)口一(yi)般不設(she)(she)控制(zhi)閥(fa)。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)強制(zhi)循環及側(ce)線再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)控制(zhi)采(cai)出(chu)(chu)(chu)(chu)的(de)入(ru)口管(guan)(guan)道(dao)除外。熱(re)虹吸再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)與(yu)(yu)塔(ta)(ta)之間有相對(dui)安(an)(an)裝(zhuang)高(gao)度要求。塔(ta)(ta)釜正常操作(zuo)時的(de)液(ye)面與(yu)(yu)立(li)式熱(re)虹吸再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)的(de)上管(guan)(guan)板同高(gao)或(huo)高(gao)出(chu)(chu)(chu)(chu)25~40mm。
⑤. 在(zai)塔(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)頂、底(di)及不同的(de)(de)(de)(de)區(qu)段,根據(ju)需要測(ce)量塔(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度、壓(ya)力(li)、壓(ya)差及關鍵組分的(de)(de)(de)(de)純度等(deng),要保(bao)證壓(ya)力(li)計(ji)口在(zai)塔(ta)(ta)盤下(xia)的(de)(de)(de)(de)氣相(xiang)(xiang)區(qu),而溫(wen)(wen)度計(ji)口放在(zai)塔(ta)(ta)板上的(de)(de)(de)(de)液相(xiang)(xiang)區(qu)。為(wei)了避免塔(ta)(ta)被(bei)超壓(ya)損(sun)壞,塔(ta)(ta)頂餾出(chu)管道上應設(she)安全閥。這(zhe)個安全閥可設(she)在(zai)塔(ta)(ta)頂或(huo)(huo)塔(ta)(ta)頂汽(qi)相(xiang)(xiang)餾出(chu)物管道上,也可設(she)在(zai)回(hui)流罐上。回(hui)流罐要設(she)壓(ya)控閥,由(you)塔(ta)(ta)頂或(huo)(huo)塔(ta)(ta)釜壓(ya)力(li)控制。
⑥. 再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)有(you)釜(fu)式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)、熱(re)虹吸(xi)式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)和強(qiang)制(zhi)循(xun)環(huan)(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)等,強(qiang)制(zhi)循(xun)環(huan)(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)用于(yu)黏度(du)大(da)或熱(re)敏物料(liao)。還可分為(wei)蒸汽加(jia)熱(re)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)和液體加(jia)熱(re)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)。按布置(zhi)(zhi)方向(xiang)不同(tong),分為(wei)立式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)和臥式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)與塔釜(fu)的(de)連接管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)應盡量短(duan),升汽管(guan)(guan)(guan)(guan)不允許有(you)袋(dai)形。當塔底產(chan)品需(xu)用泵抽(chou)出(chu)時,釜(fu)式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)的(de)高度(du)必(bi)須滿足泵吸(xi)入(ru)高度(du)的(de)要求。強(qiang)制(zhi)循(xun)環(huan)(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)塔釜(fu)的(de)安(an)裝高度(du)應滿足循(xun)環(huan)(huan)泵的(de)吸(xi)入(ru)高度(du)要求。臥式(shi)(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)常有(you)兩個出(chu)口,管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)最好對稱布置(zhi)(zhi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)殼(ke)層(ceng)設(she)置(zhi)(zhi)排(pai)氣閥(fa)和排(pai)凈(jing)(jing)閥(fa)。下部循(xun)環(huan)(huan)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)最低處設(she)置(zhi)(zhi)排(pai)凈(jing)(jing)閥(fa)。加(jia)熱(re)蒸汽進氣管(guan)(guan)(guan)(guan)切斷上(shang)游設(she)置(zhi)(zhi)安(an)全閥(fa)。

