1. 塔的分(fen)類
①. 蒸餾(精餾或分餾)塔(Distillation Column)(圖(tu)6-72)
蒸餾塔的(de)功用是將多成(cheng)分系的(de)原料經過加熱后,以塔中央的(de)下(xia)面適(shi)當位置為進料層,進行(xing)蒸餾或精(jing)餾,因此(ci)稱為蒸餾塔(Distillation Column)、精(jing)餾塔(Rectification Tower)、分餾塔(FractionatingTower)、蒸發塔(Evaporator Tower)、穩定(ding)塔(Stabilizer Column)、汽提塔(Stripper)等。
②. 反(fan)應塔(ta)(React Ion Tower)
蒸餾塔的(de)(de)(de)功(gong)能是將含多(duo)成(cheng)分的(de)(de)(de)原料,依(yi)物理的(de)(de)(de)方法利用(yong)各成(cheng)分不同(tong)的(de)(de)(de)沸點(Boiling Point)進(jin)行(xing)分離各種(zhong)物質的(de)(de)(de)作業。反(fan)應(ying)塔的(de)(de)(de)功(gong)能則相反(fan),反(fan)應(ying)塔內(nei)所(suo)要進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)是化學反(fan)應(ying)(如分解結合、聚(ju)合等),其內(nei)部構造依(yi)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)種(zhong)類(lei)、條件而異,外觀與蒸餾塔相同(tong),均為(wei)豎立(li)圓筒形(xing),塔身的(de)(de)(de)長度大致上均比直徑大,為(wei)細長形(xing)的(de)(de)(de)塔。
③. 萃取塔(Extraction Tower)
萃取(qu)(qu)塔的(de)(de)功(gong)能是將原料中(zhong)所(suo)含的(de)(de)一部(bu)分(fen)成(cheng)分(fen)利用萃取(qu)(qu)劑(ji)(Extracting Reagent)(液體(ti)(ti)(ti)(ti)、固體(ti)(ti)(ti)(ti))提取(qu)(qu)(吸附(fu))分(fen)離的(de)(de)方(fang)法,一般液體(ti)(ti)(ti)(ti)原料采用液體(ti)(ti)(ti)(ti)萃取(qu)(qu)劑(ji)來提取(qu)(qu)的(de)(de)比較多,也有液體(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)與液體(ti)(ti)(ti)(ti)等(deng)各(ge)種(zhong)情形(xing)的(de)(de)萃取(qu)(qu)方(fang)法。
④. 吸收塔(Absorption Tower)
吸(xi)收(shou)塔(ta)的(de)功(gong)能是在塔(ta)內(nei)進(jin)行液體(ti)(ti)吸(xi)收(shou)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)操(cao)作(zuo),為了使氣(qi)體(ti)(ti)與液體(ti)(ti)有(you)良好的(de)接觸,其流向[并(bing)流(Cocurrent Current)、逆流(Counter Cur-rent)(或稱對(dui)流)]、裝填(tian)位置以及內(nei)部構造(如架層(ceng)、填(tian)充物)等(deng)設計(ji)都要經過周密安排(如溫度、壓力(li)、流速等(deng)條件),才能在操(cao)作(zuo)上(shang)發揮(hui)最高效能。
⑤. 洗滌(di)塔(Washing Tower)
洗(xi)滌(di)塔(ta)是屬于吸(xi)附和吸(xi)收的(de)一(yi)種(zhong)。這種(zhong)操作往往是被(bei)(bei)吸(xi)收物(wu)的(de)量較(jiao)少,被(bei)(bei)吸(xi)收的(de)物(wu)質一(yi)般(ban)不是目的(de)物(wu),非(fei)吸(xi)收物(wu)質是目的(de)物(wu)的(de)情況比較(jiao)多,洗(xi)滌(di)塔(ta)也稱(cheng)為(wei)捕集器(Scrubber)。
2. 塔管道設計(ji)的(de)特點
塔管(guan)道(dao)設計(ji)的特(te)點詳細(xi)講述見(jian)《工業管(guan)道(dao)配管(guan)設計(ji)與工程應用》一書。
①. 常見(jian)的塔(ta)有板(ban)式塔(ta)和填(tian)料塔(ta)。板(ban)式塔(ta)處理量大、抗堵性強、價格低,填(tian)料塔(ta)效率高、阻力降小。在許多情況下,這(zhe)兩種(zhong)塔(ta)型均可以采用。
②. 塔(ta)的布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)一般有高度(du)要求。塔(ta)進料(liao)管(guan)設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流量(liang)控制(zhi)閥,切斷閥之(zhi)前設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)取樣閥。塔(ta)釜(fu)(fu)設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)就地液(ye)位(wei)計,按需設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)液(ye)位(wei)控制(zhi)計。塔(ta)頂和(he)塔(ta)釜(fu)(fu)需設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)(li)檢測(ce)點(dian)。按需在(zai)塔(ta)中部設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)、壓(ya)力(li)(li)檢測(ce)點(dian)和(he)取樣點(dian)。溫(wen)度(du)計管(guan)口設(she)(she)在(zai)塔(ta)板(ban)的液(ye)相區,溫(wen)度(du)計套管(guan)應(ying)與液(ye)體接觸。壓(ya)力(li)(li)計管(guan)口設(she)(she)在(zai)塔(ta)板(ban)下(xia)的汽(qi)相區。塔(ta)頂和(he)塔(ta)釜(fu)(fu)之(zhi)間設(she)(she)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)壓(ya)差檢測(ce)點(dian)的,壓(ya)差管(guan)口開在(zai)氣相區。有的壓(ya)力(li)(li)管(guan)道設(she)(she)計人員(yuan)將管(guan)口位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)計錯(cuo)誤,造成設(she)(she)計返工或無法修改。
③. 由于操作及分(fen)離的(de)需要,塔的(de)進(jin)料(liao)(liao)口(kou)可以有(you)一個,也可以有(you)多(duo)個,應(ying)根(gen)據組分(fen)、溫(wen)度等的(de)不(bu)同,分(fen)別進(jin)入不(bu)同的(de)塔盤。設(she)有(you)多(duo)個進(jin)料(liao)(liao)口(kou)的(de)塔,每個進(jin)料(liao)(liao)口(kou)均(jun)應(ying)設(she)置切斷閥(fa),對(dui)同一產品有(you)多(duo)個抽(chou)出(chu)(chu)口(kou)的(de)塔,各抽(chou)出(chu)(chu)口(kou)均(jun)應(ying)設(she)置切斷閥(fa)。
精(jing)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)進料位置在下(xia)部或中(zhong)(zhong)(zhong)部,而(er)汽(qi)提(ti)塔(ta)(ta)(ta)(ta)在頂部。精(jing)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)常有(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂、塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)(di)及側線采(cai)出(chu)等(deng)兩(liang)(liang)個或兩(liang)(liang)個以上的產品,而(er)汽(qi)提(ti)塔(ta)(ta)(ta)(ta)一(yi)般僅對塔(ta)(ta)(ta)(ta)底(di)(di)流出(chu)物有(you)純度要(yao)求(qiu)。采(cai)出(chu)的產品應加閥。精(jing)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)設回(hui)流罐(guan)、回(hui)流泵(beng)。側線一(yi)般采(cai)液(ye)相,靠重力(li)采(cai)出(chu)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜液(ye)相可(ke)靠自(zi)身壓(ya)力(li)壓(ya)出(chu),也可(ke)用泵(beng)抽(chou)出(chu)。精(jing)餾(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)要(yao)有(you)再沸器(qi)、冷凝器(qi),甚(shen)至有(you)中(zhong)(zhong)(zhong)間再沸器(qi)或中(zhong)(zhong)(zhong)間冷凝器(qi)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂餾(liu)出(chu)線上一(yi)般不設閥門,直(zhi)接接往(wang)塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂冷凝器(qi)。
④. 有結焦、堵塞(sai)等(deng)現象的(de)(de)(de)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi),應設(she)置(zhi)備(bei)用(yong)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)可由塔(ta)的(de)(de)(de)一根總管(guan)引出(chu)(chu)(chu),然后分(fen)支。互為備(bei)用(yong)的(de)(de)(de)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)出(chu)(chu)(chu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)都要(yao)設(she)切斷(duan)閥(fa)及“8”字(zi)盲板,以便于(yu)切換。在再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)到“8”字(zi)盲板間,還應設(she)置(zhi)安(an)全閥(fa),以防再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)備(bei)用(yong)時(shi)加熱(re)(re)介質(zhi)漏入(ru)引起汽化超壓(ya)。再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)為液相(xiang)(xiang),出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)為混相(xiang)(xiang)或氣相(xiang)(xiang),所以返回管(guan)道(dao)(dao)(dao)管(guan)徑(jing)一般比(bi)入(ru)口(kou)(kou)管(guan)道(dao)(dao)(dao)至少大一個等(deng)級。臥(wo)式再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)常(chang)(chang)設(she)兩個出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou),管(guan)口(kou)(kou)對稱(cheng)布置(zhi)。熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)一般不設(she)控(kong)制(zhi)閥(fa)。再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)強制(zhi)循環及側線再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)控(kong)制(zhi)采出(chu)(chu)(chu)的(de)(de)(de)入(ru)口(kou)(kou)管(guan)道(dao)(dao)(dao)除(chu)外。熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)塔(ta)之間有相(xiang)(xiang)對安(an)裝(zhuang)高度要(yao)求。塔(ta)釜正常(chang)(chang)操作(zuo)時(shi)的(de)(de)(de)液面與(yu)立式熱(re)(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)上管(guan)板同高或高出(chu)(chu)(chu)25~40mm。
⑤. 在塔(ta)的(de)(de)頂(ding)、底及不(bu)同的(de)(de)區(qu)段,根據需(xu)要測量塔(ta)的(de)(de)溫度、壓力、壓差及關(guan)鍵組分(fen)的(de)(de)純度等,要保證壓力計(ji)口(kou)在塔(ta)盤下的(de)(de)氣相區(qu),而(er)溫度計(ji)口(kou)放在塔(ta)板(ban)上的(de)(de)液相區(qu)。為了(le)避(bi)免塔(ta)被超壓損壞,塔(ta)頂(ding)餾(liu)出(chu)管道上應設安(an)全閥。這個(ge)安(an)全閥可(ke)設在塔(ta)頂(ding)或塔(ta)頂(ding)汽相餾(liu)出(chu)物管道上,也可(ke)設在回流(liu)罐上。回流(liu)罐要設壓控(kong)閥,由(you)塔(ta)頂(ding)或塔(ta)釜壓力控(kong)制。
⑥. 再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)有(you)釜(fu)式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)、熱虹(hong)吸(xi)(xi)式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)和強制循(xun)環再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)等,強制循(xun)環再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)用(yong)于黏(nian)度(du)大或熱敏物料。還(huan)可分(fen)(fen)為蒸(zheng)汽加熱再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)和液(ye)體(ti)加熱再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)。按布置方(fang)向不同,分(fen)(fen)為立式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)和臥式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)與塔釜(fu)的(de)連接管(guan)道應(ying)盡量短,升(sheng)汽管(guan)不允(yun)許(xu)有(you)袋形。當塔底產品需用(yong)泵(beng)抽出時,釜(fu)式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)的(de)高(gao)(gao)度(du)必須(xu)滿(man)(man)足泵(beng)吸(xi)(xi)入高(gao)(gao)度(du)的(de)要求。強制循(xun)環再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)塔釜(fu)的(de)安(an)裝高(gao)(gao)度(du)應(ying)滿(man)(man)足循(xun)環泵(beng)的(de)吸(xi)(xi)入高(gao)(gao)度(du)要求。臥式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)常有(you)兩個出口,管(guan)道最好對稱布置。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)殼(ke)層(ceng)設(she)置排氣閥和排凈閥。下(xia)部循(xun)環管(guan)道最低處設(she)置排凈閥。加熱蒸(zheng)汽進氣管(guan)切斷上游設(she)置安(an)全閥。