按塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)內(nei)件(jian)結(jie)(jie)構(gou)可(ke)分(fen)(fen)為:板(ban)式塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)和(he)填料(liao)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)設(she)備(bei)盡管其用途各(ge)異,操作條件(jian)也(ye)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)(tong),但就其構(gou)造(zao)而(er)言大(da)同(tong)(tong)小異,主要由(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)(ti)、支(zhi)座(zuo)(zuo)、內(nei)部(bu)構(gou)件(jian)及(ji)附件(jian)組成(cheng)(cheng)。根(gen)據(ju)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)內(nei)部(bu)構(gou)件(jian)的結(jie)(jie)構(gou)可(ke)以將其分(fen)(fen)為板(ban)式塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)和(he)填料(liao)塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)兩(liang)大(da)類。塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)(ti)是塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)設(she)備(bei)的外(wai)殼,由(you)圓筒(tong)和(he)兩(liang)封頭組成(cheng)(cheng);封頭可(ke)以是半球(qiu)形(xing)(xing)、橢圓形(xing)(xing)、碟形(xing)(xing)等(deng);支(zhi)座(zuo)(zuo)是將塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)(ti)安裝在基礎上的連接部(bu)分(fen)(fen),一般采(cai)(cai)用裙(qun)(qun)式支(zhi)座(zuo)(zuo),有圓筒(tong)形(xing)(xing)和(he)圓錐形(xing)(xing)兩(liang)種(zhong),常采(cai)(cai)用圓筒(tong)形(xing)(xing)。裙(qun)(qun)座(zuo)(zuo)與塔(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)(ti)采(cai)(cai)用對接焊接或搭接焊接連接,裙(qun)(qun)座(zuo)(zuo)的高度由(you)工藝要求(qiu)的附屬設(she)備(bei)(如再沸器、泵)及(ji)管線的布置情況而(er)定。
1. 板式(shi)塔(plate column)
在板式塔(ta)(ta)中(zhong)裝有(you)一(yi)定數量的(de)(de)(de)塔(ta)(ta)盤(pan)(pan),液(ye)體借自(zi)身的(de)(de)(de)重量自(zi)上(shang)而下沉向塔(ta)(ta)底(di)(在塔(ta)(ta)盤(pan)(pan)板上(shang)沿塔(ta)(ta)徑橫向流動(dong)),氣(qi)體靠壓(ya)差(cha)自(zi)下而上(shang)以鼓泡的(de)(de)(de)形式穿(chuan)過塔(ta)(ta)盤(pan)(pan)上(shang)的(de)(de)(de)液(ye)層升向塔(ta)(ta)頂。在每層塔(ta)(ta)盤(pan)(pan)上(shang)氣(qi)、液(ye)兩相(xiang)密切(qie)接觸(chu),進行傳質,使兩相(xiang)的(de)(de)(de)組分濃度沿塔(ta)(ta)高呈階梯式變化,如圖4.1所示(shi)。
如果按其塔板上氣(qi)、液(ye)流向不(bu)同還可分(fen)為以下(xia)幾種。
①. 氣(qi)(qi)、液(ye)(ye)呈錯(cuo)流(liu)的(de)(de)塔(ta)板(ban)(ban)(ban)。氣(qi)(qi)、液(ye)(ye)呈錯(cuo)流(liu)的(de)(de)塔(ta)板(ban)(ban)(ban)上(shang)裝有降液(ye)(ye)管(guan),液(ye)(ye)體自上(shang)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)降液(ye)(ye)管(guan)落下(xia),進入(ru)塔(ta)板(ban)(ban)(ban)之后,沿著塔(ta)板(ban)(ban)(ban)橫向流(liu)過(guo),經(jing)塔(ta)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)降液(ye)(ye)管(guan)流(liu)入(ru)下(xia)一(yi)(yi)塊塔(ta)板(ban)(ban)(ban)(受液(ye)(ye)槽)。一(yi)(yi)般受液(ye)(ye)槽和對應降液(ye)(ye)管(guan)寬度是一(yi)(yi)樣的(de)(de)。而氣(qi)(qi)體則通過(guo)塔(ta)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)開(kai)孔,與液(ye)(ye)體呈錯(cuo)流(liu)方式(shi)傳質和傳熱。氣(qi)(qi)、液(ye)(ye)呈錯(cuo)流(liu)方式(shi)的(de)(de)塔(ta)板(ban)(ban)(ban)在生(sheng)產上(shang)用得最多,根據其氣(qi)(qi)、液(ye)(ye)接(jie)觸元(yuan)件形式(shi)的(de)(de)不(bu)同,又可分為泡(pao)罩型塔(ta)板(ban)(ban)(ban)、篩孔型塔(ta)板(ban)(ban)(ban)、浮閥(fa)型塔(ta)板(ban)(ban)(ban)和噴射型塔(ta)板(ban)(ban)(ban)。
②. 氣(qi)、液呈逆流的(de)塔(ta)板(ban)。塔(ta)板(ban)結(jie)構簡單,不設溢流管(guan),氣(qi)、液從塔(ta)板(ban)縫中上下穿流而過(guo),在(zai)板(ban)上的(de)流體為上升蒸汽所攪動而形成(cheng)泡沫,進行兩相間的(de)傳(chuan)質(zhi),這類塔(ta)板(ban)的(de)塔(ta)有(you)柵板(ban)塔(ta)、穿流式波紋篩板(ban)塔(ta)。
③. 氣(qi)、液(ye)呈(cheng)(cheng)并流的塔(ta)(ta)板。氣(qi)、液(ye)呈(cheng)(cheng)并流的塔(ta)(ta)板在每一(yi)塊(kuai)塔(ta)(ta)板上,氣(qi)、液(ye)呈(cheng)(cheng)并流接觸方式,對整個(ge)塔(ta)(ta)氣(qi)、液(ye)呈(cheng)(cheng)逆流操作方式。
板(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)按有(you)無(wu)降液管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)可分為兩類:有(you)降液管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(錯流(liu)(liu)(liu)式(shi)),包(bao)括(kuo)篩(shai)板(ban)(ban)、浮(fu)閥板(ban)(ban)、泡(pao)罩板(ban)(ban)、導向(xiang)篩(shai)板(ban)(ban)、舌(she)形板(ban)(ban)、多降液管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)等(deng);無(wu)降液管(guan)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)(逆流(liu)(liu)(liu)式(shi)),包(bao)括(kuo)穿流(liu)(liu)(liu)篩(shai)板(ban)(ban)、穿流(liu)(liu)(liu)柵板(ban)(ban)、波紋穿流(liu)(liu)(liu)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)等(deng)。板(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)的結構板(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)的主要部件是塔(ta)(ta)板(ban)(ban),塔(ta)(ta)板(ban)(ban)有(you)許多形式(shi)。圖4.2所示為板(ban)(ban)式(shi)塔(ta)(ta)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)結構。
2. 填料(liao)塔(packed column)
填料(liao)(liao)塔(ta)(ta)(ta)中裝填一定高(gao)度(du)(du)的(de)(de)填料(liao)(liao),液體(ti)自塔(ta)(ta)(ta)頂(ding)沿(yan)填料(liao)(liao)表面向下流動(dong),作為連續相(xiang)的(de)(de)氣體(ti)自塔(ta)(ta)(ta)底(di)向上(shang)流動(dong),與液體(ti)進行(xing)逆流,兩相(xiang)組分的(de)(de)濃度(du)(du)沿(yan)塔(ta)(ta)(ta)高(gao)呈連續變化。可(ke)根(gen)據工藝(yi)特點、介質的(de)(de)特性選用不同類型的(de)(de)填料(liao)(liao),如拉西(xi)環(huan)、鮑爾環(huan)等(deng)。填料(liao)(liao)塔(ta)(ta)(ta)結構示意圖(tu)如圖(tu)4.3所(suo)示。
典型(xing)填(tian)料(liao)(liao)(liao)塔(ta)的工作原理圖如圖4.4所示。塔(ta)體(ti)為一(yi)(yi)圓(yuan)筒,筒內堆放一(yi)(yi)定高度(du)的填(tian)料(liao)(liao)(liao)。操作時(shi),液(ye)體(ti)自(zi)塔(ta)上(shang)(shang)部進入,通過(guo)液(ye)體(ti)分(fen)布(bu)器均勻(yun)噴灑于塔(ta)截面(mian)上(shang)(shang),在填(tian)料(liao)(liao)(liao)表面(mian)呈膜狀(zhuang)流下。填(tian)充高度(du)較(jiao)高的填(tian)料(liao)(liao)(liao)塔(ta)可將(jiang)填(tian)料(liao)(liao)(liao)分(fen)層(ceng),各層(ceng)填(tian)料(liao)(liao)(liao)之(zhi)間設置液(ye)體(ti)再分(fen)布(bu)器,收集上(shang)(shang)層(ceng)流下的液(ye)體(ti),并將(jiang)液(ye)體(ti)重新均布(bu)于塔(ta)截面(mian)。氣(qi)體(ti)自(zi)塔(ta)下部進入,通過(guo)填(tian)料(liao)(liao)(liao)層(ceng)中的空(kong)隙(xi)由塔(ta)頂排出,離開填(tian)料(liao)(liao)(liao)層(ceng)的氣(qi)體(ti)可能(neng)挾帶(dai)少量液(ye)沫(mo),必(bi)要時(shi)可在塔(ta)頂安裝除沫(mo)器。