1. 塔的分類
①. 蒸餾(精餾或(huo)分餾)塔(Distillation Column)(圖6-72)
蒸餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)的功用是(shi)將多成分系的原料(liao)經過加熱后,以(yi)塔(ta)(ta)(ta)中央的下面適當位置為進料(liao)層,進行蒸餾(liu)或精餾(liu),因此稱(cheng)為蒸餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(Distillation Column)、精餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(Rectification Tower)、分餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(FractionatingTower)、蒸發塔(ta)(ta)(ta)(Evaporator Tower)、穩定(ding)塔(ta)(ta)(ta)(Stabilizer Column)、汽提塔(ta)(ta)(ta)(Stripper)等。
②. 反(fan)應塔(React Ion Tower)
蒸餾(liu)塔(ta)的(de)(de)功能是將含多(duo)成分(fen)(fen)的(de)(de)原料,依物(wu)理的(de)(de)方法利用各成分(fen)(fen)不同(tong)的(de)(de)沸(fei)點(Boiling Point)進(jin)行分(fen)(fen)離各種(zhong)物(wu)質的(de)(de)作業。反(fan)應塔(ta)的(de)(de)功能則相反(fan),反(fan)應塔(ta)內所要(yao)進(jin)行的(de)(de)是化學反(fan)應(如分(fen)(fen)解結合(he)、聚合(he)等),其(qi)內部構造依反(fan)應的(de)(de)種(zhong)類、條件而異,外觀與蒸餾(liu)塔(ta)相同(tong),均(jun)為豎(shu)立圓筒形(xing),塔(ta)身的(de)(de)長度大致(zhi)上均(jun)比直徑(jing)大,為細長形(xing)的(de)(de)塔(ta)。
③. 萃取塔(Extraction Tower)
萃取(qu)塔的(de)功能是(shi)將原料(liao)中所含(han)的(de)一部(bu)分(fen)成分(fen)利用萃取(qu)劑(ji)(Extracting Reagent)(液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、固體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti))提取(qu)(吸附)分(fen)離的(de)方法(fa),一般(ban)液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)原料(liao)采用液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)萃取(qu)劑(ji)來(lai)提取(qu)的(de)比較(jiao)多,也有液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)固體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)固體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)等各種情形的(de)萃取(qu)方法(fa)。
④. 吸收(shou)塔(Absorption Tower)
吸收塔的(de)(de)功能(neng)是在(zai)塔內進行液(ye)體吸收氣(qi)體的(de)(de)操作,為了使氣(qi)體與(yu)液(ye)體有(you)良好的(de)(de)接觸,其(qi)流(liu)(liu)向(xiang)[并流(liu)(liu)(Cocurrent Current)、逆流(liu)(liu)(Counter Cur-rent)(或稱(cheng)對流(liu)(liu))]、裝(zhuang)填位置以及(ji)內部構造(如架層、填充(chong)物(wu))等設計都(dou)要經(jing)過周密安排(pai)(如溫度、壓力、流(liu)(liu)速等條件),才(cai)能(neng)在(zai)操作上發揮最高效能(neng)。
⑤. 洗(xi)滌塔(ta)(Washing Tower)
洗(xi)滌塔是(shi)屬于吸(xi)附和(he)吸(xi)收的一種。這種操(cao)作往(wang)往(wang)是(shi)被吸(xi)收物的量較少,被吸(xi)收的物質(zhi)一般不是(shi)目(mu)的物,非吸(xi)收物質(zhi)是(shi)目(mu)的物的情況比(bi)較多,洗(xi)滌塔也稱為捕集器(Scrubber)。

2. 塔管道設計的特點(dian)
塔(ta)管道設計(ji)的(de)特(te)點(dian)詳細講述見(jian)《工業管道配管設計(ji)與工程應用》一書。
①. 常(chang)見的(de)塔(ta)有板式(shi)塔(ta)和(he)填料塔(ta)。板式(shi)塔(ta)處理(li)量(liang)大、抗堵性強、價(jia)格低,填料塔(ta)效率高(gao)、阻力降(jiang)小。在(zai)許多情況下,這兩(liang)種塔(ta)型(xing)均(jun)可以采用。
②. 塔的(de)(de)(de)布置(zhi)(zhi)一般(ban)有高度(du)要求。塔進(jin)料管(guan)設(she)(she)置(zhi)(zhi)流量(liang)控制(zhi)閥(fa),切(qie)斷閥(fa)之前設(she)(she)置(zhi)(zhi)取樣(yang)(yang)閥(fa)。塔釜(fu)(fu)設(she)(she)置(zhi)(zhi)就地液位(wei)(wei)計(ji)(ji)(ji),按需(xu)設(she)(she)置(zhi)(zhi)液位(wei)(wei)控制(zhi)計(ji)(ji)(ji)。塔頂和塔釜(fu)(fu)需(xu)設(she)(she)置(zhi)(zhi)溫度(du)和壓(ya)(ya)(ya)力檢測點(dian)(dian)。按需(xu)在(zai)塔中部設(she)(she)置(zhi)(zhi)溫度(du)、壓(ya)(ya)(ya)力檢測點(dian)(dian)和取樣(yang)(yang)點(dian)(dian)。溫度(du)計(ji)(ji)(ji)管(guan)口(kou)設(she)(she)在(zai)塔板(ban)的(de)(de)(de)液相區,溫度(du)計(ji)(ji)(ji)套管(guan)應與液體(ti)接觸。壓(ya)(ya)(ya)力計(ji)(ji)(ji)管(guan)口(kou)設(she)(she)在(zai)塔板(ban)下的(de)(de)(de)汽相區。塔頂和塔釜(fu)(fu)之間設(she)(she)置(zhi)(zhi)壓(ya)(ya)(ya)差檢測點(dian)(dian)的(de)(de)(de),壓(ya)(ya)(ya)差管(guan)口(kou)開在(zai)氣相區。有的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力管(guan)道設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)人員將(jiang)管(guan)口(kou)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)錯誤,造成設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)返工或無法修改(gai)。
③. 由于操作及分離的需要,塔(ta)(ta)的進料(liao)口(kou)(kou)可以有(you)一個(ge),也(ye)可以有(you)多個(ge),應(ying)根(gen)據組分、溫度等的不同,分別(bie)進入不同的塔(ta)(ta)盤。設(she)有(you)多個(ge)進料(liao)口(kou)(kou)的塔(ta)(ta),每個(ge)進料(liao)口(kou)(kou)均應(ying)設(she)置(zhi)切(qie)斷(duan)閥(fa),對同一產(chan)品有(you)多個(ge)抽(chou)出(chu)口(kou)(kou)的塔(ta)(ta),各抽(chou)出(chu)口(kou)(kou)均應(ying)設(she)置(zhi)切(qie)斷(duan)閥(fa)。
精(jing)餾(liu)(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)進(jin)料位置(zhi)在(zai)下部(bu)或中(zhong)部(bu),而(er)汽提(ti)塔(ta)(ta)(ta)(ta)在(zai)頂(ding)(ding)部(bu)。精(jing)餾(liu)(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)常(chang)有(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)(ding)、塔(ta)(ta)(ta)(ta)底及側(ce)線(xian)采(cai)出(chu)等兩(liang)個或兩(liang)個以(yi)上(shang)(shang)的(de)產品,而(er)汽提(ti)塔(ta)(ta)(ta)(ta)一般(ban)僅對塔(ta)(ta)(ta)(ta)底流出(chu)物有(you)純度要(yao)求。采(cai)出(chu)的(de)產品應加閥(fa)。精(jing)餾(liu)(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)設回(hui)(hui)流罐、回(hui)(hui)流泵(beng)(beng)。側(ce)線(xian)一般(ban)采(cai)液(ye)相(xiang),靠重(zhong)力(li)采(cai)出(chu)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜液(ye)相(xiang)可(ke)靠自身(shen)壓(ya)力(li)壓(ya)出(chu),也(ye)可(ke)用泵(beng)(beng)抽(chou)出(chu)。精(jing)餾(liu)(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)要(yao)有(you)再(zai)沸器、冷凝器,甚至有(you)中(zhong)間(jian)再(zai)沸器或中(zhong)間(jian)冷凝器。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)(ding)餾(liu)(liu)(liu)出(chu)線(xian)上(shang)(shang)一般(ban)不(bu)設閥(fa)門(men),直接接往塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)(ding)冷凝器。
④. 有結(jie)焦(jiao)、堵(du)塞等(deng)現象的再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi),應設置備用(yong)再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)(ru)(ru)口(kou)可(ke)由塔的一(yi)根總管(guan)(guan)(guan)(guan)引出,然后分支。互為備用(yong)的再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進出管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)都要設切(qie)斷閥及“8”字(zi)盲板(ban),以便于切(qie)換。在再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)出口(kou)到“8”字(zi)盲板(ban)間,還(huan)應設置安全閥,以防再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)備用(yong)時加熱(re)(re)介質(zhi)漏入(ru)(ru)(ru)引起汽化超(chao)壓。再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)(ru)(ru)口(kou)為液相(xiang),出口(kou)為混相(xiang)或氣相(xiang),所(suo)以返回管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)一(yi)般比入(ru)(ru)(ru)口(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)至少大(da)一(yi)個(ge)等(deng)級(ji)。臥(wo)式再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)常(chang)設兩個(ge)出口(kou),管(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou)對(dui)稱(cheng)布置。熱(re)(re)虹(hong)(hong)吸再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進出口(kou)一(yi)般不設控制(zhi)閥。再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)強制(zhi)循環及側線再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)控制(zhi)采出的入(ru)(ru)(ru)口(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)除外。熱(re)(re)虹(hong)(hong)吸再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)塔之間有相(xiang)對(dui)安裝高度要求(qiu)。塔釜正(zheng)常(chang)操作時的液面與(yu)立(li)式熱(re)(re)虹(hong)(hong)吸再(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)的上管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)同高或高出25~40mm。
⑤. 在塔(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)頂(ding)、底及(ji)不(bu)同的(de)區段,根(gen)據需(xu)要測量塔(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)、壓(ya)力、壓(ya)差及(ji)關(guan)鍵組分(fen)的(de)純(chun)度(du)(du)等(deng),要保證壓(ya)力計(ji)口(kou)在塔(ta)(ta)(ta)(ta)盤(pan)下的(de)氣相(xiang)區,而溫(wen)(wen)度(du)(du)計(ji)口(kou)放在塔(ta)(ta)(ta)(ta)板上(shang)的(de)液相(xiang)區。為了(le)避免(mian)塔(ta)(ta)(ta)(ta)被超壓(ya)損壞,塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)餾出(chu)管(guan)道上(shang)應設(she)安(an)全閥(fa)。這個安(an)全閥(fa)可設(she)在塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)或(huo)塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)汽相(xiang)餾出(chu)物管(guan)道上(shang),也可設(she)在回流罐上(shang)。回流罐要設(she)壓(ya)控閥(fa),由塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂(ding)或(huo)塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜壓(ya)力控制。
⑥. 再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)(you)釜(fu)(fu)式(shi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)、熱(re)虹吸(xi)式(shi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)強制循(xun)環再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)等,強制循(xun)環再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)用(yong)于(yu)黏度大或熱(re)敏(min)物料。還可(ke)分(fen)為蒸汽(qi)(qi)(qi)加熱(re)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)液體加熱(re)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。按布置(zhi)方向(xiang)不(bu)同,分(fen)為立式(shi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)臥式(shi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)與塔釜(fu)(fu)的連(lian)接(jie)管(guan)道(dao)應盡(jin)量(liang)短,升汽(qi)(qi)(qi)管(guan)不(bu)允(yun)許(xu)有(you)(you)袋(dai)形。當塔底產品需用(yong)泵抽出時,釜(fu)(fu)式(shi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)的高(gao)度必須滿足泵吸(xi)入高(gao)度的要求。強制循(xun)環再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)塔釜(fu)(fu)的安(an)裝高(gao)度應滿足循(xun)環泵的吸(xi)入高(gao)度要求。臥式(shi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)常有(you)(you)兩個出口(kou),管(guan)道(dao)最(zui)好(hao)對稱布置(zhi)。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)殼層設置(zhi)排氣閥和(he)排凈閥。下部循(xun)環管(guan)道(dao)最(zui)低處(chu)設置(zhi)排凈閥。加熱(re)蒸汽(qi)(qi)(qi)進(jin)氣管(guan)切斷上游設置(zhi)安(an)全(quan)閥。

