塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作過程化工設(shè)備使用與維護主講人：武存喜塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)01塔設(shè)備的工作過程02塔設(shè)備的要求03CONTENTS目錄01塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)01塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)塔設(shè)備是豎直安裝的圓筒形容器，高徑比較大，形如塔狀；它是石油、化工、醫(yī)藥、輕工生產(chǎn)中的重要設(shè)備。在塔設(shè)備內(nèi)進行氣-液或液-液間傳質(zhì)過程，完成的單元過程有：精餾、吸收、解吸、萃取等。這些過程是在一定的溫度、壓力、流量等工藝條件下進行的，塔設(shè)備的操作性能對整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、成本、能耗以及環(huán)境保護等方面都有重大影響。要點一：塔設(shè)備的應用01塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)在化工和石油化工生產(chǎn)裝置中，塔設(shè)備的投資費用約占全部工藝設(shè)備總投資的25%，在煉油和煤化工生產(chǎn)中約占35%，其所消耗的鋼材重量在各類工藝設(shè)備中所占比例也是較高的。塔設(shè)備是煉油、化工生產(chǎn)中最重要的工藝設(shè)備之一，它的設(shè)計、研究、使用對煉油、化工等工藝的發(fā)展起著重要的作用。要點一：塔設(shè)備的應用塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)塔設(shè)備操作壓力加壓塔常壓塔減壓塔要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)1.按照操作壓力分類塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)2.按照用途分類塔設(shè)備用途精餾塔吸收塔解吸塔萃取塔反應塔再生塔干燥塔洗滌塔塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)3.按照塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類塔設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)板式塔填料塔塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)4.板式塔的結(jié)構(gòu)塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)4.板式塔的結(jié)構(gòu)板式塔塔體塔內(nèi)件塔板降液管溢流堰緊固件支承件除沫裝置支座接管塔附件人孔、手孔吊柱操作平臺扶梯塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)5.填料塔的結(jié)構(gòu)塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：塔設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)5.填料塔的結(jié)構(gòu)填料塔塔體填料散裝填料規(guī)整填料填料塔內(nèi)件液體分布器液體再分布器填料壓板、填料支承板支座接管塔附件人孔、手孔吊柱操作平臺扶梯02塔設(shè)備的工作過程塔設(shè)備的工作過程要點一：板式塔的工作過程123精餾段提餾段氣相與液相組成沿塔高呈階梯式變化塔設(shè)備的工作過程要點二：填料塔的工作過程12氣相與液相組成沿塔高呈連續(xù)式變化03塔設(shè)備的要求塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點一：塔設(shè)備必須具備的基本性能相際傳質(zhì)面積大，氣液兩相充分接觸01兩相分離效果好02氣相和液相的通過能力大，單位體積設(shè)備的生產(chǎn)能力高03操作彈性大，能夠在較大的氣液變化范圍內(nèi)維持穩(wěn)定操作，容易控制，效率高04液體流動阻力小，能量損失小05結(jié)構(gòu)簡單、可靠，制造成本低06易于安裝、維修和清洗07塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：氣液傳質(zhì)過程對塔設(shè)備的要求1.塔設(shè)備的傳質(zhì)效率和處理能力要求氣液傳質(zhì)過程的首要任務是使兩相充分接觸進行傳質(zhì)，然后使兩相盡可能分離，避免相互夾帶。塔設(shè)備的內(nèi)構(gòu)件盡可能向兩相接觸面積大的方向設(shè)計，但又不能增加設(shè)備投資成本，要求單位體積塔內(nèi)件的傳質(zhì)面積較大，停留時間較長；同時，還要給兩相提供合適的分離空間，使氣液兩相能夠較好的分離。塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：氣液傳質(zhì)過程對塔設(shè)備的要求2.塔設(shè)備的操作性能要求工業(yè)裝置的操作特點是波動頻繁，進料和操作條件下的擾動、控制系統(tǒng)的響應都會發(fā)生不可預期的短期波動，間歇反應器和連續(xù)流程的匹配也會造成生產(chǎn)的周期性變化。塔設(shè)備會在不同的工況點操作，設(shè)備內(nèi)的氣液相負荷發(fā)生明顯的不確定變化或波動，要求塔內(nèi)件具備較大的操作彈性。在較低和較高的氣液相負荷條件下都能夠維持相對穩(wěn)定的設(shè)備效率，盡可能在單臺設(shè)備內(nèi)消化負荷波動引起的分離效果變化。塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：氣液傳質(zhì)過程對塔設(shè)備的要求3.塔設(shè)備的節(jié)能降耗要求要求塔設(shè)備在各方面都具有良好的性能。塔內(nèi)件分離效率高，獲得同樣產(chǎn)品純度的操作費用就低，直接表現(xiàn)在生產(chǎn)操作時降低分離劑的用量，如精餾降低回流比，減少冷凝器和再沸器的冷熱量輸入，降低吸收劑用量和再生能量。這是利用高效塔內(nèi)件進行節(jié)能，但有時高效塔內(nèi)件往往壓降較大，壓降本身也是能量損耗。降低壓降就意味著降低系統(tǒng)能耗，是很重要的節(jié)能手段。塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：氣液傳質(zhì)過程對塔設(shè)備的要求4.塔設(shè)備的特殊需求（1）精密分離。由于產(chǎn)品要求的不斷提高，針對難以分離的同系物、純度要求很高的產(chǎn)品和其他特殊精密分離過程，要求塔設(shè)備具有很高的效率。（2）特殊停留時間要求。精細化工很多行業(yè)中普遍存在產(chǎn)品熱穩(wěn)定性很差或者易分解的情況，要求相應的熱敏產(chǎn)品在塔內(nèi)件內(nèi)停留時間短以及塔內(nèi)件壓降小。塔設(shè)備的應用、分類和結(jié)構(gòu)要點二：氣液傳質(zhì)過程對塔設(shè)備的要求4.塔設(shè)備的特殊需求（3）大型化和小型化要求。煉油和化工等行業(yè)為體現(xiàn)規(guī)模效應而提高裝置的大型化程度，相應的塔設(shè)備直徑不斷增加；精細化工和制藥行業(yè)為了生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，專門要求低壓、高效的小直徑塔。（4）縮短檢修時間。增加設(shè)備的有效運行時間是提高企業(yè)效益的重要手段。塔設(shè)備的要求要點三：塔設(shè)備的技術(shù)要求（1）塔體彎曲度應小于1/1000塔高。（2）板式塔塔體安裝垂直度偏差應小于1/1000塔高，且不大于15mm；填料塔塔體安裝垂直度偏差不得超過塔高的1/1000，且不大于30mm。（3）塔盤板長度偏差不得超過±0.4mm，寬度偏差不得超過±0.2mm。（4）塔盤板需要維持一定的水平度，否則將影響氣、液的均勻分布。（5）為了保證塔盤的水平度，支持圈的表面水平度也有一定的要求。（6）溢流堰頂?shù)乃蕉葘λP板的操作及效率均有影響，要求堰頂?shù)乃蕉炔怀^堰寬的1/1000，且不大于3mm。塔設(shè)備的要求要點三：塔設(shè)備的技術(shù)要求（7）降液管安裝后，其下端與受液盤距離的偏差為±3mm。（8）柵板應平整，安裝后的平面度不超過2mm。對最底層的柵板沒有平面度要求。（9）液體分布裝置安裝時，水平偏差不超過±3mm