按塔(ta)(ta)(ta)內件(jian)結構(gou)可分(fen)為:板式塔(ta)(ta)(ta)和填(tian)料(liao)(liao)塔(ta)(ta)(ta)。塔(ta)(ta)(ta)設備(bei)(bei)盡(jin)管其用(yong)(yong)途各異(yi),操作條件(jian)也各不(bu)相同,但就(jiu)其構(gou)造而言大(da)同小異(yi),主要由塔(ta)(ta)(ta)體(ti)、支(zhi)座(zuo)、內部(bu)構(gou)件(jian)及附件(jian)組成。根據塔(ta)(ta)(ta)內部(bu)構(gou)件(jian)的(de)結構(gou)可以將其分(fen)為板式塔(ta)(ta)(ta)和填(tian)料(liao)(liao)塔(ta)(ta)(ta)兩大(da)類。塔(ta)(ta)(ta)體(ti)是塔(ta)(ta)(ta)設備(bei)(bei)的(de)外殼(ke),由圓(yuan)(yuan)筒和兩封(feng)頭組成;封(feng)頭可以是半球(qiu)形(xing)(xing)、橢圓(yuan)(yuan)形(xing)(xing)、碟(die)形(xing)(xing)等;支(zhi)座(zuo)是將塔(ta)(ta)(ta)體(ti)安裝在基礎(chu)上的(de)連(lian)接(jie)部(bu)分(fen),一般采(cai)用(yong)(yong)裙式支(zhi)座(zuo),有圓(yuan)(yuan)筒形(xing)(xing)和圓(yuan)(yuan)錐(zhui)形(xing)(xing)兩種,常采(cai)用(yong)(yong)圓(yuan)(yuan)筒形(xing)(xing)。裙座(zuo)與(yu)塔(ta)(ta)(ta)體(ti)采(cai)用(yong)(yong)對(dui)接(jie)焊接(jie)或搭接(jie)焊接(jie)連(lian)接(jie),裙座(zuo)的(de)高(gao)度(du)由工藝要求的(de)附屬設備(bei)(bei)(如再沸器、泵)及管線(xian)的(de)布置情況而定。
1. 板式(shi)塔(ta)(plate column)
在(zai)(zai)板(ban)式(shi)塔(ta)(ta)(ta)中裝有一定數(shu)量的(de)塔(ta)(ta)(ta)盤(pan),液(ye)(ye)體(ti)借自身的(de)重量自上(shang)(shang)而下(xia)沉向塔(ta)(ta)(ta)底(在(zai)(zai)塔(ta)(ta)(ta)盤(pan)板(ban)上(shang)(shang)沿塔(ta)(ta)(ta)徑(jing)橫(heng)向流(liu)動(dong)),氣體(ti)靠壓差自下(xia)而上(shang)(shang)以鼓(gu)泡(pao)的(de)形式(shi)穿過(guo)塔(ta)(ta)(ta)盤(pan)上(shang)(shang)的(de)液(ye)(ye)層(ceng)(ceng)升向塔(ta)(ta)(ta)頂。在(zai)(zai)每層(ceng)(ceng)塔(ta)(ta)(ta)盤(pan)上(shang)(shang)氣、液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)密切接(jie)觸,進行(xing)傳質(zhi),使兩(liang)相(xiang)的(de)組分(fen)濃度沿塔(ta)(ta)(ta)高呈階(jie)梯式(shi)變化(hua),如(ru)圖4.1所示(shi)。
如果按其塔板(ban)上氣、液流向不同還可(ke)分為以下(xia)幾種。
①. 氣(qi)、液(ye)(ye)呈錯(cuo)流(liu)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)。氣(qi)、液(ye)(ye)呈錯(cuo)流(liu)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)上裝有降(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan),液(ye)(ye)體自(zi)上板(ban)(ban)的(de)(de)降(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan)落下,進入塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)之后,沿(yan)著塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)橫向流(liu)過,經塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)的(de)(de)降(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan)流(liu)入下一(yi)(yi)(yi)塊塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(受液(ye)(ye)槽)。一(yi)(yi)(yi)般受液(ye)(ye)槽和(he)對應降(jiang)液(ye)(ye)管(guan)(guan)寬度是(shi)一(yi)(yi)(yi)樣的(de)(de)。而氣(qi)體則(ze)通過塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)的(de)(de)開孔,與液(ye)(ye)體呈錯(cuo)流(liu)方式(shi)傳質(zhi)和(he)傳熱(re)。氣(qi)、液(ye)(ye)呈錯(cuo)流(liu)方式(shi)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)在生產上用得最多,根據其氣(qi)、液(ye)(ye)接觸元件形(xing)式(shi)的(de)(de)不同,又可分(fen)為泡罩型塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)、篩孔型塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)、浮閥(fa)型塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)和(he)噴射型塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)。
②. 氣(qi)、液呈(cheng)逆流(liu)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)。塔(ta)(ta)(ta)板(ban)結構簡單,不設溢(yi)流(liu)管(guan),氣(qi)、液從塔(ta)(ta)(ta)板(ban)縫中上(shang)下穿流(liu)而(er)過,在板(ban)上(shang)的(de)(de)流(liu)體為上(shang)升蒸汽(qi)所攪動而(er)形成泡沫(mo),進行兩相間的(de)(de)傳質,這類塔(ta)(ta)(ta)板(ban)的(de)(de)塔(ta)(ta)(ta)有柵板(ban)塔(ta)(ta)(ta)、穿流(liu)式波紋篩板(ban)塔(ta)(ta)(ta)。
③. 氣(qi)、液(ye)呈(cheng)并流的(de)塔(ta)板(ban)。氣(qi)、液(ye)呈(cheng)并流的(de)塔(ta)板(ban)在每(mei)一塊塔(ta)板(ban)上(shang),氣(qi)、液(ye)呈(cheng)并流接觸方(fang)式,對整(zheng)個(ge)塔(ta)氣(qi)、液(ye)呈(cheng)逆(ni)流操(cao)作(zuo)方(fang)式。
板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)按(an)有(you)(you)無降液(ye)(ye)管塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)可分為兩類:有(you)(you)降液(ye)(ye)管塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)(錯流(liu)式(shi)(shi)),包括篩(shai)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、浮閥板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、泡罩板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、導向(xiang)篩(shai)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、舌形(xing)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、多降液(ye)(ye)管塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)等;無降液(ye)(ye)管塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)(逆流(liu)式(shi)(shi)),包括穿流(liu)篩(shai)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、穿流(liu)柵板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、波紋(wen)穿流(liu)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)等。板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)的(de)(de)結構板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)的(de)(de)主要部(bu)件是塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban),塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)有(you)(you)許多形(xing)式(shi)(shi)。圖4.2所示(shi)為板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)結構。
2. 填料塔(packed column)
填(tian)(tian)料(liao)塔中裝(zhuang)填(tian)(tian)一(yi)定高度(du)的填(tian)(tian)料(liao),液體自(zi)塔頂沿(yan)填(tian)(tian)料(liao)表面向下流動,作為連續(xu)相的氣(qi)體自(zi)塔底向上流動,與(yu)液體進行逆流,兩相組(zu)分的濃度(du)沿(yan)塔高呈連續(xu)變化。可根據工藝特點、介質的特性選用不(bu)同類(lei)型的填(tian)(tian)料(liao),如拉西(xi)環、鮑爾環等(deng)。填(tian)(tian)料(liao)塔結構示(shi)(shi)意圖如圖4.3所(suo)示(shi)(shi)。
典型填(tian)(tian)(tian)料(liao)塔(ta)的(de)工作原理圖如圖4.4所示。塔(ta)體(ti)為(wei)一(yi)圓筒,筒內堆放(fang)一(yi)定高度的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)。操作時(shi)(shi),液體(ti)自(zi)(zi)塔(ta)上部進(jin)入(ru),通過液體(ti)分(fen)布(bu)器均勻噴(pen)灑(sa)于塔(ta)截(jie)面上,在填(tian)(tian)(tian)料(liao)表(biao)面呈膜狀流下。填(tian)(tian)(tian)充高度較高的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)塔(ta)可(ke)將填(tian)(tian)(tian)料(liao)分(fen)層(ceng)(ceng),各層(ceng)(ceng)填(tian)(tian)(tian)料(liao)之(zhi)間(jian)設置(zhi)液體(ti)再分(fen)布(bu)器,收(shou)集上層(ceng)(ceng)流下的(de)液體(ti),并將液體(ti)重新均布(bu)于塔(ta)截(jie)面。氣(qi)體(ti)自(zi)(zi)塔(ta)下部進(jin)入(ru),通過填(tian)(tian)(tian)料(liao)層(ceng)(ceng)中的(de)空隙由(you)塔(ta)頂(ding)排(pai)出,離開填(tian)(tian)(tian)料(liao)層(ceng)(ceng)的(de)氣(qi)體(ti)可(ke)能挾帶(dai)少(shao)量(liang)液沫,必要(yao)時(shi)(shi)可(ke)在塔(ta)頂(ding)安裝除(chu)沫器。