1. 塔的分(fen)類
①. 蒸餾(liu)(liu)(liu)(精(jing)餾(liu)(liu)(liu)或分餾(liu)(liu)(liu))塔(Distillation Column)(圖6-72)
蒸餾(liu)塔(ta)的(de)功用是將(jiang)多成分(fen)系的(de)原料(liao)經過加(jia)熱(re)后,以塔(ta)中央的(de)下面適當位置為(wei)進料(liao)層,進行蒸餾(liu)或精餾(liu),因此稱(cheng)為(wei)蒸餾(liu)塔(ta)(Distillation Column)、精餾(liu)塔(ta)(Rectification Tower)、分(fen)餾(liu)塔(ta)(FractionatingTower)、蒸發塔(ta)(Evaporator Tower)、穩定塔(ta)(Stabilizer Column)、汽(qi)提塔(ta)(Stripper)等。
②. 反應(ying)塔(ta)(React Ion Tower)
蒸餾塔的(de)(de)功(gong)能是將(jiang)含多成分(fen)的(de)(de)原料,依物(wu)理的(de)(de)方法利(li)用各(ge)成分(fen)不(bu)同的(de)(de)沸點(Boiling Point)進(jin)行(xing)分(fen)離各(ge)種物(wu)質的(de)(de)作業。反(fan)(fan)應塔的(de)(de)功(gong)能則相(xiang)反(fan)(fan),反(fan)(fan)應塔內所要(yao)進(jin)行(xing)的(de)(de)是化學反(fan)(fan)應(如(ru)分(fen)解結合、聚合等),其內部構(gou)造(zao)依反(fan)(fan)應的(de)(de)種類、條件而異(yi),外觀與(yu)蒸餾塔相(xiang)同,均(jun)為豎立(li)圓筒形(xing),塔身的(de)(de)長度(du)大(da)致上均(jun)比(bi)直徑大(da),為細長形(xing)的(de)(de)塔。
③. 萃取塔(Extraction Tower)
萃(cui)取塔的(de)功能是將原料中所(suo)含的(de)一部分成分利用(yong)萃(cui)取劑(ji)(Extracting Reagent)(液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)、固(gu)(gu)體(ti)(ti))提(ti)取(吸附)分離的(de)方法,一般液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)原料采用(yong)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)萃(cui)取劑(ji)來提(ti)取的(de)比較多,也有液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)與(yu)固(gu)(gu)體(ti)(ti)、氣體(ti)(ti)與(yu)固(gu)(gu)體(ti)(ti)、氣體(ti)(ti)與(yu)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)等各種情(qing)形的(de)萃(cui)取方法。
④. 吸收塔(Absorption Tower)
吸收(shou)塔的(de)功(gong)能(neng)是在塔內進行液體吸收(shou)氣體的(de)操作,為了使(shi)氣體與液體有良好的(de)接觸(chu),其(qi)流(liu)(liu)向[并流(liu)(liu)(Cocurrent Current)、逆流(liu)(liu)(Counter Cur-rent)(或(huo)稱(cheng)對(dui)流(liu)(liu))]、裝填位置(zhi)以及內部構(gou)造(如架層、填充物)等設計都要經過(guo)周密(mi)安(an)排(如溫度、壓力、流(liu)(liu)速(su)等條件),才能(neng)在操作上發揮最高效能(neng)。
⑤. 洗滌(di)塔(Washing Tower)
洗(xi)滌(di)塔是(shi)(shi)屬于吸附和(he)吸收的(de)(de)一種。這種操作往(wang)往(wang)是(shi)(shi)被吸收物(wu)的(de)(de)量較(jiao)少,被吸收的(de)(de)物(wu)質(zhi)一般不是(shi)(shi)目的(de)(de)物(wu),非(fei)吸收物(wu)質(zhi)是(shi)(shi)目的(de)(de)物(wu)的(de)(de)情況比較(jiao)多,洗(xi)滌(di)塔也稱為(wei)捕集器(Scrubber)。
2. 塔(ta)管道設計的(de)特點(dian)
塔(ta)管道(dao)設計的特點詳細講述見(jian)《工(gong)業管道(dao)配(pei)管設計與工(gong)程應用》一書。
①. 常(chang)見(jian)的塔(ta)(ta)有板(ban)式(shi)塔(ta)(ta)和填料塔(ta)(ta)。板(ban)式(shi)塔(ta)(ta)處理(li)量大、抗(kang)堵性強、價(jia)格低(di),填料塔(ta)(ta)效率(lv)高、阻力降(jiang)小。在許多(duo)情況下,這(zhe)兩種塔(ta)(ta)型(xing)均可以采用。
②. 塔(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)布置一般有(you)高度(du)(du)(du)要求。塔(ta)(ta)(ta)(ta)進料(liao)管(guan)(guan)(guan)(guan)設置流量控制閥(fa),切斷閥(fa)之(zhi)前設置取樣閥(fa)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜(fu)(fu)設置就地液位計(ji)(ji),按需設置液位控制計(ji)(ji)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂和塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜(fu)(fu)需設置溫度(du)(du)(du)和壓力檢測(ce)點(dian)。按需在(zai)塔(ta)(ta)(ta)(ta)中部(bu)設置溫度(du)(du)(du)、壓力檢測(ce)點(dian)和取樣點(dian)。溫度(du)(du)(du)計(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou)設在(zai)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)的(de)液相(xiang)區(qu),溫度(du)(du)(du)計(ji)(ji)套管(guan)(guan)(guan)(guan)應與液體接觸。壓力計(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou)設在(zai)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)下的(de)汽相(xiang)區(qu)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)頂和塔(ta)(ta)(ta)(ta)釜(fu)(fu)之(zhi)間設置壓差檢測(ce)點(dian)的(de),壓差管(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou)開在(zai)氣相(xiang)區(qu)。有(you)的(de)壓力管(guan)(guan)(guan)(guan)道設計(ji)(ji)人員將管(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou)位置設計(ji)(ji)錯誤,造成(cheng)設計(ji)(ji)返工或無法修改。
③. 由(you)于操作及(ji)分(fen)離的(de)需要,塔(ta)的(de)進(jin)(jin)料(liao)(liao)口可以有一(yi)個(ge)(ge),也可以有多(duo)個(ge)(ge),應根(gen)據組(zu)分(fen)、溫度等的(de)不同(tong),分(fen)別進(jin)(jin)入不同(tong)的(de)塔(ta)盤。設(she)(she)有多(duo)個(ge)(ge)進(jin)(jin)料(liao)(liao)口的(de)塔(ta),每個(ge)(ge)進(jin)(jin)料(liao)(liao)口均應設(she)(she)置切斷(duan)閥,對同(tong)一(yi)產品有多(duo)個(ge)(ge)抽(chou)出口的(de)塔(ta),各抽(chou)出口均應設(she)(she)置切斷(duan)閥。
精餾塔(ta)(ta)進料位(wei)置在(zai)(zai)下部(bu)或中(zhong)部(bu),而汽提塔(ta)(ta)在(zai)(zai)頂(ding)部(bu)。精餾塔(ta)(ta)常有塔(ta)(ta)頂(ding)、塔(ta)(ta)底(di)及側線采出(chu)(chu)(chu)等兩(liang)個(ge)或兩(liang)個(ge)以上的產(chan)(chan)品(pin),而汽提塔(ta)(ta)一(yi)般(ban)僅對塔(ta)(ta)底(di)流(liu)出(chu)(chu)(chu)物有純度要求(qiu)。采出(chu)(chu)(chu)的產(chan)(chan)品(pin)應加閥(fa)。精餾塔(ta)(ta)設回流(liu)罐、回流(liu)泵。側線一(yi)般(ban)采液(ye)相,靠重力采出(chu)(chu)(chu)。塔(ta)(ta)釜液(ye)相可(ke)靠自(zi)身壓力壓出(chu)(chu)(chu),也可(ke)用(yong)泵抽(chou)出(chu)(chu)(chu)。精餾塔(ta)(ta)要有再沸器(qi)、冷凝器(qi),甚至有中(zhong)間再沸器(qi)或中(zhong)間冷凝器(qi)。塔(ta)(ta)頂(ding)餾出(chu)(chu)(chu)線上一(yi)般(ban)不(bu)設閥(fa)門,直接接往塔(ta)(ta)頂(ding)冷凝器(qi)。
④. 有結焦、堵塞等現象的(de)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi),應(ying)(ying)設置備用(yong)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)(ru)口(kou)(kou)可由塔的(de)一(yi)根總(zong)管(guan)引(yin)出(chu),然后分支(zhi)。互為(wei)備用(yong)的(de)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)出(chu)管(guan)道都要設切斷(duan)閥及(ji)“8”字盲板,以便(bian)于切換。在再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)口(kou)(kou)到(dao)“8”字盲板間,還(huan)應(ying)(ying)設置安全閥,以防再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)備用(yong)時(shi)加熱(re)介質(zhi)漏入(ru)(ru)引(yin)起汽化超壓。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)(ru)口(kou)(kou)為(wei)液相(xiang),出(chu)口(kou)(kou)為(wei)混(hun)相(xiang)或(huo)(huo)氣(qi)相(xiang),所(suo)以返回管(guan)道管(guan)徑一(yi)般比入(ru)(ru)口(kou)(kou)管(guan)道至少大一(yi)個(ge)(ge)等級。臥式再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)常設兩個(ge)(ge)出(chu)口(kou)(kou),管(guan)口(kou)(kou)對(dui)稱布置。熱(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)出(chu)口(kou)(kou)一(yi)般不設控制(zhi)閥。再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)強制(zhi)循環及(ji)側(ce)線再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)控制(zhi)采(cai)出(chu)的(de)入(ru)(ru)口(kou)(kou)管(guan)道除外。熱(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)與塔之間有相(xiang)對(dui)安裝高(gao)(gao)度要求。塔釜正常操作時(shi)的(de)液面(mian)與立式熱(re)虹吸(xi)再(zai)(zai)(zai)沸(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)上(shang)管(guan)板同高(gao)(gao)或(huo)(huo)高(gao)(gao)出(chu)25~40mm。
⑤. 在(zai)塔的(de)頂(ding)、底及(ji)不同的(de)區(qu)段,根據需要測量塔的(de)溫度、壓(ya)力(li)、壓(ya)差及(ji)關鍵(jian)組分的(de)純度等,要保證壓(ya)力(li)計口(kou)在(zai)塔盤下的(de)氣(qi)相區(qu),而(er)溫度計口(kou)放在(zai)塔板上(shang)的(de)液相區(qu)。為了避(bi)免(mian)塔被超壓(ya)損(sun)壞(huai),塔頂(ding)餾出(chu)管道(dao)上(shang)應(ying)設安全閥(fa)(fa)。這個安全閥(fa)(fa)可(ke)設在(zai)塔頂(ding)或塔頂(ding)汽相餾出(chu)物管道(dao)上(shang),也可(ke)設在(zai)回(hui)流(liu)罐(guan)上(shang)。回(hui)流(liu)罐(guan)要設壓(ya)控閥(fa)(fa),由塔頂(ding)或塔釜壓(ya)力(li)控制。
⑥. 再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)有釜(fu)(fu)式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)、熱虹吸式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)強(qiang)制循環(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng),強(qiang)制循環(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)用于黏度(du)(du)大或熱敏物料。還可分為蒸汽(qi)加(jia)熱再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)液體加(jia)熱再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。按(an)布(bu)置方向不(bu)同,分為立式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)臥式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)塔釜(fu)(fu)的(de)(de)(de)連接管道(dao)應(ying)盡量(liang)短,升汽(qi)管不(bu)允許(xu)有袋形。當(dang)塔底產品需用泵抽(chou)出(chu)時,釜(fu)(fu)式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)必須滿足泵吸入(ru)高(gao)(gao)度(du)(du)的(de)(de)(de)要求(qiu)。強(qiang)制循環(huan)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)塔釜(fu)(fu)的(de)(de)(de)安裝(zhuang)高(gao)(gao)度(du)(du)應(ying)滿足循環(huan)泵的(de)(de)(de)吸入(ru)高(gao)(gao)度(du)(du)要求(qiu)。臥式(shi)再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)常有兩個出(chu)口,管道(dao)最(zui)好(hao)對稱布(bu)置。再(zai)(zai)沸(fei)(fei)(fei)(fei)器(qi)(qi)(qi)(qi)殼(ke)層設(she)置排氣(qi)閥(fa)和(he)排凈閥(fa)。下(xia)部循環(huan)管道(dao)最(zui)低處設(she)置排凈閥(fa)。加(jia)熱蒸汽(qi)進(jin)氣(qi)管切斷上(shang)游設(she)置安全閥(fa)。