按塔(ta)(ta)內(nei)件(jian)結構(gou)(gou)可(ke)分(fen)為:板式(shi)塔(ta)(ta)和(he)填料(liao)塔(ta)(ta)。塔(ta)(ta)設備盡管其(qi)用(yong)途各異(yi),操作條(tiao)件(jian)也各不相(xiang)同(tong),但就其(qi)構(gou)(gou)造(zao)而言大(da)同(tong)小異(yi),主要(yao)由(you)(you)塔(ta)(ta)體、支座(zuo)(zuo)、內(nei)部(bu)構(gou)(gou)件(jian)及(ji)附件(jian)組(zu)成。根據塔(ta)(ta)內(nei)部(bu)構(gou)(gou)件(jian)的(de)(de)結構(gou)(gou)可(ke)以將其(qi)分(fen)為板式(shi)塔(ta)(ta)和(he)填料(liao)塔(ta)(ta)兩(liang)大(da)類。塔(ta)(ta)體是(shi)塔(ta)(ta)設備的(de)(de)外殼,由(you)(you)圓筒和(he)兩(liang)封頭組(zu)成;封頭可(ke)以是(shi)半球形、橢圓形、碟形等(deng);支座(zuo)(zuo)是(shi)將塔(ta)(ta)體安裝(zhuang)在基礎上的(de)(de)連接(jie)部(bu)分(fen),一般采用(yong)裙(qun)式(shi)支座(zuo)(zuo),有圓筒形和(he)圓錐形兩(liang)種,常采用(yong)圓筒形。裙(qun)座(zuo)(zuo)與塔(ta)(ta)體采用(yong)對接(jie)焊接(jie)或搭接(jie)焊接(jie)連接(jie),裙(qun)座(zuo)(zuo)的(de)(de)高(gao)度由(you)(you)工藝(yi)要(yao)求(qiu)的(de)(de)附屬設備(如(ru)再沸(fei)器(qi)、泵)及(ji)管線的(de)(de)布置情況而定(ding)。
1. 板(ban)式塔(plate column)
在板式塔(ta)中裝(zhuang)有一定數(shu)量的(de)塔(ta)盤,液(ye)體借自(zi)身的(de)重量自(zi)上而(er)(er)下沉向塔(ta)底(在塔(ta)盤板上沿塔(ta)徑橫向流動),氣體靠壓(ya)差(cha)自(zi)下而(er)(er)上以鼓泡(pao)的(de)形(xing)式穿過塔(ta)盤上的(de)液(ye)層升向塔(ta)頂。在每層塔(ta)盤上氣、液(ye)兩(liang)相密切接觸,進行(xing)傳質,使兩(liang)相的(de)組(zu)分(fen)濃度沿塔(ta)高呈(cheng)階梯式變化,如圖4.1所示。
如果按其塔板上氣、液流向不同還(huan)可(ke)分為以下幾(ji)種。
①. 氣(qi)、液(ye)(ye)呈錯流(liu)(liu)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)。氣(qi)、液(ye)(ye)呈錯流(liu)(liu)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)上(shang)裝(zhuang)有降(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan),液(ye)(ye)體自上(shang)板(ban)(ban)的(de)(de)降(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan)落下,進入(ru)(ru)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)之后(hou),沿著塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)橫向流(liu)(liu)過(guo),經(jing)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)的(de)(de)降(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan)流(liu)(liu)入(ru)(ru)下一(yi)(yi)塊塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(受液(ye)(ye)槽)。一(yi)(yi)般受液(ye)(ye)槽和(he)(he)對應降(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan)寬度是一(yi)(yi)樣的(de)(de)。而(er)氣(qi)體則通過(guo)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)的(de)(de)開孔(kong),與液(ye)(ye)體呈錯流(liu)(liu)方式(shi)(shi)傳質和(he)(he)傳熱。氣(qi)、液(ye)(ye)呈錯流(liu)(liu)方式(shi)(shi)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)在生產上(shang)用得最多,根據其氣(qi)、液(ye)(ye)接(jie)觸元件形式(shi)(shi)的(de)(de)不同,又可分為泡罩型(xing)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)、篩孔(kong)型(xing)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)、浮閥型(xing)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)和(he)(he)噴射型(xing)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)。
②. 氣、液(ye)呈(cheng)逆流(liu)的塔(ta)(ta)板(ban)。塔(ta)(ta)板(ban)結構(gou)簡單,不設溢(yi)流(liu)管,氣、液(ye)從塔(ta)(ta)板(ban)縫中上下穿流(liu)而(er)過,在板(ban)上的流(liu)體為上升蒸汽(qi)所(suo)攪動而(er)形成(cheng)泡沫(mo),進行(xing)兩相間(jian)的傳質,這類塔(ta)(ta)板(ban)的塔(ta)(ta)有(you)柵板(ban)塔(ta)(ta)、穿流(liu)式波(bo)紋篩(shai)板(ban)塔(ta)(ta)。
③. 氣、液呈并流的塔板(ban)。氣、液呈并流的塔板(ban)在(zai)每一塊塔板(ban)上,氣、液呈并流接觸方式,對整個塔氣、液呈逆流操作方式。
板(ban)(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)(ta)按有(you)無(wu)降(jiang)液(ye)管(guan)(guan)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)可(ke)分為兩類:有(you)降(jiang)液(ye)管(guan)(guan)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(錯流(liu)式(shi)),包括篩(shai)板(ban)(ban)(ban)、浮閥板(ban)(ban)(ban)、泡罩板(ban)(ban)(ban)、導向篩(shai)板(ban)(ban)(ban)、舌形板(ban)(ban)(ban)、多降(jiang)液(ye)管(guan)(guan)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)等(deng);無(wu)降(jiang)液(ye)管(guan)(guan)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(逆流(liu)式(shi)),包括穿(chuan)流(liu)篩(shai)板(ban)(ban)(ban)、穿(chuan)流(liu)柵板(ban)(ban)(ban)、波紋(wen)穿(chuan)流(liu)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)等(deng)。板(ban)(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)(ta)的結構(gou)板(ban)(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)(ta)的主要部件是塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban),塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)有(you)許多形式(shi)。圖4.2所示為板(ban)(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)結構(gou)。
2. 填料(liao)塔(packed column)
填(tian)(tian)(tian)料(liao)塔中裝填(tian)(tian)(tian)一(yi)定高度的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao),液體(ti)自塔頂沿填(tian)(tian)(tian)料(liao)表面(mian)向下流(liu)動(dong),作為連(lian)續相的(de)氣體(ti)自塔底(di)向上流(liu)動(dong),與液體(ti)進行逆流(liu),兩相組分的(de)濃度沿塔高呈連(lian)續變化。可根據工藝特(te)點、介質(zhi)的(de)特(te)性選用不同類型的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao),如拉西環、鮑爾(er)環等(deng)。填(tian)(tian)(tian)料(liao)塔結構示(shi)意圖如圖4.3所示(shi)。
典型填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)塔(ta)的(de)(de)工作(zuo)原理圖如圖4.4所示。塔(ta)體(ti)為一圓筒(tong),筒(tong)內堆放(fang)一定(ding)高(gao)度(du)的(de)(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)。操作(zuo)時(shi),液(ye)體(ti)自(zi)塔(ta)上(shang)部進入(ru),通(tong)過(guo)液(ye)體(ti)分布器均勻噴灑于(yu)塔(ta)截(jie)面(mian)上(shang),在(zai)(zai)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)表面(mian)呈膜狀流下。填(tian)(tian)(tian)充(chong)高(gao)度(du)較高(gao)的(de)(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)塔(ta)可(ke)將填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)分層(ceng)(ceng),各層(ceng)(ceng)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)之間設置液(ye)體(ti)再分布器,收(shou)集上(shang)層(ceng)(ceng)流下的(de)(de)液(ye)體(ti),并將液(ye)體(ti)重新均布于(yu)塔(ta)截(jie)面(mian)。氣(qi)體(ti)自(zi)塔(ta)下部進入(ru),通(tong)過(guo)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)層(ceng)(ceng)中(zhong)的(de)(de)空隙由塔(ta)頂(ding)(ding)排出,離開填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)層(ceng)(ceng)的(de)(de)氣(qi)體(ti)可(ke)能挾帶少量液(ye)沫,必要(yao)時(shi)可(ke)在(zai)(zai)塔(ta)頂(ding)(ding)安裝除沫器。