化工设备知识培训—塔设备(总)

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1、化工设备知识培训——塔设备基础知识主要内容1塔设备概述2板式塔3填料塔4精馏塔5吸收塔6萃取塔1塔设备概述化工厂塔设备1化工厂塔设备21塔设备概述1塔设备概述1.1塔设备的概念化工生产过程中可提供气液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备。注：相是指没有外力作用下，物理、化学性质完全相同，成分相同的均匀物质的聚集态。外形特点：体型高，长宽比大。1.2塔设备的主要特点塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸、萃取及气体

2、的洗涤、冷却、增湿、干燥等。1.3塔设备的种类1塔设备概述（1）按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。（2）按化工操作单元的特性（功能），可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔、解吸塔、再生塔和干燥塔等。（3）按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。1塔设备概述1.4塔设备的主要外部构件及作用（1）板式塔（2）填料塔1.4.1塔体塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外，因而塔体除了承受一定的操作压力（内压或外压）、温度外，还要考虑风载荷、地

3、震载荷、偏心载荷。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求。1塔设备概述塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座（简称“裙座”）。裙座分为圆筒形和圆锥形两种。1.4.2支座1塔设备概述1.4.3人孔及手孔为安装、检修、检查等需要，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的结构及位置等要求不同。1.4.6吊柱安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。1塔设备概述1.4.4接管为用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相连接。按其用途可分为进液管

4、、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接管、液位计接管等。1.4.5除沫器为用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器工作性能的好坏对除沫效率、分离效果都具有较大的影响。2板式塔2板式塔2.1板式塔的概念板式塔是一种逐级（板）接触的气液传质设备。塔内以塔板为基本构件，气体自塔底以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气-液相密切接触而进行传质传热，两相的浓度呈阶梯式变化。2.2板式塔的类型2板式塔板式塔类型的不同，在于其中的塔板结构不同，常见的主要类型有：泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌片塔等。2.2.1泡罩塔板泡罩塔是工业应用最

5、早的板式塔，而且在相当长的一段时期内是板式塔中较为流行的一种塔型。泡罩塔盘的结构主要由泡罩(气液接触元件)、升气管、溢流堰、降液管及塔板等部分组成。2板式塔泡罩塔的优点：操作弹性大，因而在负荷波动范围较大时，仍能保持塔的稳定操作及较高的分离效率；气液比的范围大，不易堵塞等。泡罩塔的缺点：结构复杂、造价高、气相压降大、以及安装维修麻烦等。目前，只是在某些情况如生产能力变化大，操作稳定性要求高，要求有相当稳定的分离能力等要求时，可考虑使用泡罩塔。2.2.2筛板塔筛板塔也是应用历史较久的塔型之一，与泡罩塔相比，筛板塔结构简单，筛板塔结构

6、及气液接触状况如下图所示。筛板塔塔盘分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等部分。2板式塔2板式塔筛板塔的优点：筛板塔的缺点：小孔径筛板易堵塞，不适于处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。筛孔塔板是最简单的塔板，造价低廉，只要设计合理，其操作弹性是可以满足生产需要的，目前已成为应用最为广泛的一种板型。(1)结构简单，制造和维修方便，相同条件下生产能力高于浮阀塔；(2)塔板压力降较低，适用于真空蒸馏；(3)塔板效率较高，但稍低于浮阀塔；(4)具有较高的操作弹性，但稍低于泡罩塔。2.2.3浮阀塔浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，

7、每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀腿，插入阀孔后将阀腿底脚拨转90°，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片，当气速很低时，由于定距片的作用，阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上，在一定程度上可防止阀片与板面的粘结。2板式塔链接1浮阀塔的优点：(1)生产能力大；(2)操作弹性大；(3)塔板效率较高；(4)塔板结构及安装较泡罩简单，重量较轻。浮阀塔的缺点：(1)在气速较低时，仍有塔板漏液，故低气速时塔板效率有所下降；(2)浮阀阀片有卡死和吹脱的可能，这会导致操作运转及检修的困难

8、；(3)塔板压力降较大，妨碍了它在高气相负荷及真空塔中的应用。浮阀塔板是对泡罩塔板的改进，取消了升气管，在塔板开孔上方设置了浮阀，浮阀可根据气体的流量自行调节开度。气量较小时可避免过多的漏液，气量较大时可使气速不致过高，降低了压降。2板式塔2.2.