第七章 塔設(shè)備

《化工設(shè)備操作與維護》第七章塔設(shè)備

第七章塔設(shè)備目錄

1塔設(shè)備概述

2板式塔

3填料塔

第一節(jié)塔設(shè)備概述

一、塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用在煉油、化工及輕工等工業(yè)生產(chǎn)中，氣、液兩相直接接觸進行傳質(zhì)傳熱的過程是很多的，如精餾、吸收、解吸、萃取等。這些過程都是在一定的壓力、溫度、流量等工藝條件下，在一定的設(shè)備內(nèi)完成的。由于其過程中兩種介質(zhì)主要發(fā)生的是質(zhì)的交換，所以也將實現(xiàn)這些過程的設(shè)備叫傳質(zhì)設(shè)備；從外形上看這些設(shè)備都是豎直安裝的圓筒形容器，且長徑比較大，形如“塔”，故習(xí)慣上稱其為塔設(shè)備。

第一節(jié)塔設(shè)備概述

化工生產(chǎn)中常見的可在塔設(shè)備中完成的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法精制和干燥中也多使用塔設(shè)備，另外，在兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱的增濕、減濕等生產(chǎn)裝置塔設(shè)備也有廣泛的應(yīng)用。據(jù)有關(guān)資料報道，塔設(shè)備的投資費用及鋼材耗量僅次于換熱設(shè)備，參看表7-1。據(jù)統(tǒng)計，在化工和石油化工生產(chǎn)裝置中，塔設(shè)備的投資費用占全部工藝設(shè)備總投資的25.39％，在煉油和煤化生產(chǎn)裝置中占34.85％；其所消耗的鋼材重量在各類工藝設(shè)備中所占比例也是比較高的，如年產(chǎn)250萬噸常減壓蒸餾裝置中，塔設(shè)備耗用鋼材重量占45.5％，年產(chǎn)120萬噸催化裂化裝置中占48．9％，年產(chǎn)30萬噸乙烯裝置中占25～28.3％?？梢娝O(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、使用對化工、煉油等工藝的發(fā)展起著重大的作用。塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

第一節(jié)塔設(shè)備概述

塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

第一節(jié)塔設(shè)備概述

二、塔設(shè)備的分類按用途分類：精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、洗滌塔

按操作壓力分類

：常壓塔、加壓塔和減壓塔

按結(jié)構(gòu)形式分類

：

板式塔、填料塔

第一節(jié)塔設(shè)備概述

1-裙座；2-塔體；3-液體再分布器；4-卸料口；5-噴淋裝置：6-料液進口；7-除沫器；8-氣體出口；9-人孔；10-填料；11-填料支撐；12-氣體進口；13-液體出口圖7-2填料塔基本結(jié)構(gòu)塔設(shè)備的構(gòu)件

第一節(jié)塔設(shè)備概述

三、塔設(shè)備的工藝要求和技術(shù)要求1．塔設(shè)備的工藝要求(1)生產(chǎn)能力大。(2)分離效率高。(3)操作穩(wěn)定、彈性大。(4)壓降小。(5)結(jié)構(gòu)簡單、材料耗用量小、制造和安裝容易。(6)耐腐蝕和不易堵塞，操作、調(diào)節(jié)和檢修方便。

第一節(jié)塔設(shè)備概述

2．塔設(shè)備的技術(shù)要求塔設(shè)備制造、安裝質(zhì)量對設(shè)備能否達到預(yù)期的操作性能有很大影響，必須注意技術(shù)要求。(1)塔體彎曲度應(yīng)小于1/1000塔高。塔總高20m以下，塔體彎曲度不得超過20mm，當(dāng)塔高＞20m，塔體彎曲度不得超過30mm。(2)板式塔塔體安裝垂直度偏差應(yīng)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2／1000，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。

第一節(jié)塔設(shè)備概述

第一節(jié)塔設(shè)備概述

(5)為了保證塔盤的水平度，支持圈的表面水平度亦有一定的要求。在300mm弦長的表面上，局部不平度不超過1mm，總的不平度的允許偏差與塔盤相同(即表7-2的f值)，相鄰兩支撐全間距的偏不超過±20mm.(6)溢流堰頂?shù)乃蕉葘λP板的操作及效率均有影響，故堰頂?shù)乃蕉炔怀^堰寬的1／1000，且不大于3mm。(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(yīng)平整，安裝后的不平度不超過2mm。對最底層的柵板沒有不平度要求。(9)液體分布裝置安裝時，水平偏差不超過3mm，標高偏差不超過±3mm，其中心線與塔中心線偏差不超過3mm。 (10)塔體在同一斷面上的最大直徑與最小直徑之差e，應(yīng)符合下述規(guī)定：受內(nèi)壓塔，e≤1%DN(DN為塔內(nèi)徑)，且e不大于25mm；對受外壓塔，e≤0.5%DN，且e不大于25mm。(11)裙座(支座)螺栓孔中心圓直徑偏差小于±3mm，任意兩孔間距偏差小于±3mm。

第一節(jié)塔設(shè)備概述

目前，我國常用的板式塔型仍為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔和舌形塔等，填料種類除拉西環(huán)、鮑爾環(huán)外，階梯環(huán)以及波紋填料、金屬絲網(wǎng)填料等規(guī)整填料也常采用。近年來，參考國外塔設(shè)備技術(shù)的發(fā)展動向，加強了對篩板塔的科研工作，提出了斜孔塔和浮動噴射塔等新塔型。對多降液管塔盤、導(dǎo)向篩板、網(wǎng)孔塔盤等，也都作了較多的研究，并廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。其它如大孔徑篩板、雙孔徑篩板、穿流式可調(diào)開孔率篩板、浮閥-篩板復(fù)合塔板，以及角鋼塔盤、旋流塔盤、噴旋塔盤、旋葉塔盤等多種塔型和金屬鞍環(huán)填料的流體力學(xué)性能、傳質(zhì)性能和幾何結(jié)構(gòu)等方面的試驗工作在各個科研機構(gòu)也在進行，有些己取得了一定的成果或用于生產(chǎn)。四、塔設(shè)備的發(fā)展

第二節(jié)板式塔

一、塔盤的結(jié)構(gòu)化工生產(chǎn)中最常見的三種塔板為：篩板塔盤、泡罩塔盤和浮閥塔盤

圖7-4常見的塔盤類型(a)篩板塔塔板(b)泡罩塔塔板(c)浮閥

第二節(jié)板式塔

1.氣體通道為保證氣液兩相充分接觸，塔板上均勻地開有一定數(shù)量的通道供氣體自下而上穿過板上的液層。氣體通道的形式很多，它對塔板性能有決定性影響，也是區(qū)別塔板類型的主要標志。一、塔盤的結(jié)構(gòu)

第二節(jié)板式塔

(a)(b)圖7-5圓形泡罩泡罩塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的典型板式塔。泡罩塔盤由塔板、泡罩、升氣管、降液管、溢流堰等組成。生產(chǎn)中使用的泡罩形式有多種，最常用的是圓形泡罩(圖7-5所示)，圓形泡罩的直徑有80、100、150三種，其中前兩種為矩形齒縫，如圖7-5(a)所示，150的圓形泡罩為敞開式齒縫。如圖7-5(b)所示。(1)泡罩塔氣體通道

第二節(jié)板式塔

圖7-6篩板結(jié)構(gòu)及氣液接觸情況

篩板塔的塔盤為一鉆有許多孔的圓形平板。篩板分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流區(qū)、降液管區(qū)等幾個部分。篩孔直徑一般為3～8mm，通常按正三角形布置，孔間距與孔徑的比值為3～4。隨著研究的深入，近年來，發(fā)展了大孔徑(20～25mm)和導(dǎo)向篩板等多種形式的篩板塔。

(2)篩板塔氣體通道

第二節(jié)板式塔

柵板支撐圈圖7-7穿流式柵板穿流板塔與篩板塔相比，其結(jié)構(gòu)特點是不設(shè)降液管。氣體和液體同時經(jīng)由板上孔道逆流通過，在塔盤上形成泡沫進行傳質(zhì)與傳熱。常用的塔板結(jié)構(gòu)有篩孔板和柵板兩種。穿流式柵板及支承情況如圖7-7所示。穿流板塔結(jié)構(gòu)簡單，制造、加工、維修簡便，塔截面利用率高，生產(chǎn)能力大，塔盤開孔率大，壓降小。但塔板效力較低，操作彈性小。(3)穿流板塔氣體通道

第二節(jié)板式塔

(b)F1型（v-1型）浮閥(c)v-4型浮閥(d)v-6型

(e)十字架形浮閥(g)A形浮閥

(h)十字型浮閥(i)條形浮閥圖7-8浮閥(f)v-o型圖7-9工作時的閥片(a)F型浮閥結(jié)構(gòu)(4)浮閥塔氣體通道

第二節(jié)板式塔

20°圖7-10舌形塔盤及舌孔形狀(a)(b)(c)(d)(5)舌形塔氣體通道舌形塔屬于噴射形塔。20世紀60年代開始應(yīng)用。與開有圓形孔的篩板不同，舌形塔板的氣體通道是按一定排列方式?jīng)_出的舌片孔(見圖7-10)。舌孔有三面切口和拱形切口兩種，如圖7-10(b)和圖7-10(c)所示。常用的三面切口舌片的開啟度一般為20°，如圖7-10（d）所示。

第二節(jié)板式塔

(6)浮動舌形塔浮動舌形塔盤是在塔板孔內(nèi)裝設(shè)了可以浮動的舌片(見圖7-11)。浮動舌片既保留了舌形塔傾斜噴射的結(jié)構(gòu)特點，又具有浮閥操作彈性好的優(yōu)點。浮動舌形塔具有處理量大、壓降小、霧沫夾帶少、操作彈性大穩(wěn)定性好、塔板效率高等優(yōu)點。缺點是在操作過程中浮舌易磨損。圖7-11浮動舌片結(jié)構(gòu)(6)浮動舌形塔氣體通道

第二節(jié)板式塔

導(dǎo)向篩板塔是在普通篩板塔的基礎(chǔ)上改進而成。它的結(jié)構(gòu)特點是：在塔盤上開有一定數(shù)量的導(dǎo)向孔，通過導(dǎo)向孔的氣流與液流方向一致，對液流有一定的推動作用，有利于減少液面梯度；在塔板的液體入孔處增設(shè)了鼓泡促進結(jié)構(gòu)，有利于液體剛流入塔板就可以生產(chǎn)鼓泡，形成良好的氣液接觸條件，以提高塔板利用率，減薄液層，減小壓降。與普通篩板塔相比，塔板效率可提高13％左右，壓降可下降15％左右。

圖7-12導(dǎo)向篩板與鼓泡促進器(7)導(dǎo)向篩板塔氣體通道

第二節(jié)板式塔

板式塔的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，各種塔盤結(jié)構(gòu)都具有各自的特點，且都有各自適宜的生產(chǎn)條件和范圍，在具體選擇塔盤結(jié)構(gòu)時應(yīng)根據(jù)工藝要求選擇。表7-3對幾種常用塔形的性能進行了比較，供使用時參考。

第二節(jié)板式塔

2.溢流裝置板式塔內(nèi)部的溢流裝置包括降液管、受液盤、溢流堰等部件。(a)弓形降液管(b)帶溢流堰的圓形降液管(c)兼作溢流堰的圓形降液管圖圖7-15降液管的基本類型(a)(b)(c)（1）降液管降液管是液體自上層塔板流至下層塔板的通道，也是氣（汽）體與液體分離的部位。為此，降液管中必須有足夠的空間，讓液體有所需的停留時間。此外，為保證氣液兩相在塔板上形成足夠的相際傳質(zhì)表面，塔板上須保持一定深度的液層，為此，在塔板流體的出口端設(shè)置溢流堰。塔板上液層高度在很大程度上由堰高決定。溢流裝置有單溢流分塊式塔盤（圖7-13）和雙溢流分塊式塔盤（圖7-14）。對于大型塔板，為保證液流均布，一般采用雙溢流分塊式塔盤結(jié)構(gòu)，還在塔板的進口端設(shè)置進口堰。

第二節(jié)板式塔

圖7-14雙溢流分塊式塔盤支撐結(jié)構(gòu)1-塔盤板；2-支持板；3-筋板；4-壓板；5-支座；6-主梁；7-兩側(cè)降液板；8-可調(diào)降液板；9-中心降液板；10-支撐圈圖7-13單溢流分塊式塔盤支撐結(jié)構(gòu)1-通道板；2-矩形板；3-弓形板；4-支撐圈；5-筋板；6-受液盤；7-支撐板；8-固定降液板；9-可調(diào)堰板；10-可拆降液板；11-聯(lián)接板

第二節(jié)板式塔

(a)1-受液盤；2-降液管；3-塔盤板；4-塔壁(b)1-塔壁；2-降液板；3-塔盤板；4-受液盤；5-筋板3-塔盤板；4-圖7-16受液盤的基本類型(2)受液盤為了保證降液管出口處的液封，在塔盤上一般都設(shè)置有受液盤。受液盤的結(jié)構(gòu)形式對塔的側(cè)線取出、降液管的液封、液體流出塔盤的均勻性都有影響。受液盤有平形和凹形兩種。平形受液盤有可拆和焊接兩種結(jié)構(gòu)，圖7-16(a)為一種可拆式平形受液盤。平形受液盤因可避免形成死角而適應(yīng)易聚合的物料。當(dāng)液體通過降液管與受液盤時，如果壓降過大或采用傾斜式降液管，則應(yīng)采用凹形受液盤，見圖7-16(b)。凹形受液盤的深度一般大于50mm，而小于塔板間距的1/3。

第二節(jié)板式塔

(a)(b)1-支撐圈；2-液封盤1-圓形降液管；2-筋板；3-淚孔；4-降液板3-液封盤圖7-17液封盤在塔或塔段的最底層塔盤降液管末端應(yīng)設(shè)液封盤，以保證降液管出口處的液封。用于弓形降液管的液封盤如圖7-17(a)所示。用于圓形降液管的液封盤如圖7-17(b)所示。液封盤上開設(shè)有淚孔，以供停工時排液。

第二節(jié)板式塔

圖7-21塔盤的密封形式整塊式塔盤塔的塔體由若干塔節(jié)組成，塔節(jié)與塔節(jié)之間由用法蘭連接。每個塔節(jié)中安裝若干塊層層疊置起來的塔盤。塔盤與塔盤之間用管子支承，并保持需要的間距。在這類結(jié)構(gòu)中，由于塔盤和塔壁有間隙，故對每一層塔盤須用填料來密封（圖7-21）。

第二節(jié)板式塔

圖7-22分塊式塔盤示意圖(a)自身梁式(b)槽式圖7-23自身梁式與槽式塔盤示意圖在直徑較大的板式塔中，如果仍用整塊式塔盤，則由于剛度的要求，塔盤板的厚度勢必增加，而且在制造、安裝與檢修等方面很不方便。因此，當(dāng)塔徑在800~900mm以上時，由于人能進入塔內(nèi)，故都采用分塊式塔盤（圖7-22），此時塔身為一焊制整體圓筒，不分塔節(jié)，而塔盤板被分成數(shù)塊，通過人孔送進塔內(nèi)，裝到焊在塔內(nèi)壁的塔盤固定件（一般為支持圈）上。塔盤板的分塊，應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，有足夠剛性，并便于制造、安裝、檢修。一般大多采用自身梁式塔塔盤，有時也采用槽式塔盤（圖7-23）。

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二、除沫裝置除沫裝置的作用是分離出塔氣體中含有的霧沫和液滴，以保證傳質(zhì)效率，減少物料損失，確保氣體純度，改善后續(xù)設(shè)備的操作條件。常用的除沫裝置有絲網(wǎng)除沫器、折流板除沫器、旋流板除沫器等。

第二節(jié)板式塔

圖7-24小型絲網(wǎng)除沫器安裝形式圖7-25大型絲網(wǎng)除沫器安裝形式絲網(wǎng)除沫器具有比表面積大、重量輕、空隙率大、效率高、壓降小和使用方便等特點，從而得到廣泛應(yīng)用。絲網(wǎng)除沫器適用于潔凈的氣體，不宜用于液滴中含有易粘結(jié)物的場合，以免堵塞網(wǎng)孔。絲網(wǎng)除沫器由絲網(wǎng)、格柵、支承結(jié)構(gòu)等構(gòu)成。絲網(wǎng)可由金屬和非金屬材料制造。常用的金屬絲網(wǎng)材料有奧氏體不銹鋼、鎳、銅、鋁、鈦、銀、鉬等有色金屬及其合金；常用的非金屬材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、滌綸等。絲網(wǎng)材料的選擇要由介質(zhì)的物性和工藝操作條件確定。絲網(wǎng)除沫器

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折流板除沫器(圖7-26)結(jié)構(gòu)簡單，但消耗金屬量大，造價較高。若能增加折流次數(shù)，能有較高的分離效率。除沫器的折流板常由50×50×3mm的角鋼制成。

折流板除沫器圖7-26折流板除沫器安裝形式

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旋流板除沫器由固定的葉片組成風(fēng)車狀(圖7-27)。夾帶液滴的氣體通過葉片時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心作用。在離心力作用下，將液滴甩至塔壁，從而實現(xiàn)氣、液的分離,除沫效率可達95％。旋流板除沫器圖7-27旋流除沫器

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三、進出口管裝置液體進料管可直接引入加料板。為使液體均勻通過塔板，減少進料波動帶來的影響，通常在加料板上設(shè)進口堰，結(jié)構(gòu)如圖7-28所示。氣體進料管一般做成45°的切口，以使氣體分布較均勻，見圖7-29(a)。當(dāng)塔徑較大或?qū)怏w分布均勻要求高時，可采用較復(fù)雜的圖7-29(b)所示結(jié)構(gòu)。氣液混合進料時，可采用圖7-30所示結(jié)構(gòu)，以使加料盤間距增大，有利氣、液分離，同時保護塔壁不受沖擊。

圖7-28液體進料管圖7-29氣體進料口圖7-30氣液混合進料口

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四、板式塔的流體力學(xué)特性塔的操作能否正常進行，與塔內(nèi)氣液兩相的流體力學(xué)狀況有關(guān)。板式塔的流體力學(xué)性能包括：塔板壓降、液泛、霧沫夾帶、漏液及液面落差等。（一）塔板上的氣液流動狀態(tài)

1．氣液接觸狀態(tài)隨汽流通過塔板的速度不同，接觸狀態(tài)大致分三種，見表7-4。

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2.不均勻流動不均勻流動包括氣體和液體兩相的不均勻流動。對于很大的塔盤來說：（1）液膜流過塔盤時很可能造成不均勻流動；（2）因盤上液位落差導(dǎo)致氣相流動不均勻（可采用出口安定區(qū)不開孔方法）。以上兩種情況均可能導(dǎo)致氣液接觸不充分。

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（二）塔板壓降上升的氣流通過塔板時需要克服以下幾種阻力：塔板本身的干板阻力（即板上各部件所造成的局部阻力）、板上充氣液層的靜壓強和液體的表面張力。氣體通過塔板時克服這三部分阻力就形成了該板的總壓強降。

ΔP=ΔP干板+ΔP液層靜壓+ΔP液層表面張力

(7-1)

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（三）液泛若氣液兩相中之一的流量增大，使降液管內(nèi)液體不能順利下流，管內(nèi)液體必然積累，當(dāng)管內(nèi)液體增高到越過溢流堰頂部，于是兩板間液體相連，該層塔板產(chǎn)生積液，并依次上升，這種現(xiàn)象稱為液泛，亦稱淹塔，常見的包括降液管液泛和夾帶液泛。液泛產(chǎn)生時，塔板壓降急劇上升，全塔操作被完全破壞，所以操作時應(yīng)避免液泛現(xiàn)象的發(fā)。

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（四）漏液對板面上方有通氣孔的塔板，如篩孔、浮閥等，當(dāng)上升氣速較低時，液體易經(jīng)孔道流至下一層塔板而造成漏液現(xiàn)象，漏液必然影響氣液在塔板上的充分接觸，使塔板效率下降，嚴重的漏液會使塔板不能積液而無法操作。為保證塔的正常操作，漏液量應(yīng)不大于液體流量的10%。

第二節(jié)板式塔

（五）液面落差當(dāng)液體橫向流過板面時，為克服板面的摩擦阻力和板上部件（如泡罩、浮閥）的局部阻力；或當(dāng)塔徑或液體流量很大時，則在板面上容易形成液面落差。液層厚度的不均勻性將引起氣流的不均勻分布，從而造成漏液，使塔板效率嚴重降低。對于大塔徑的情況可采用雙溢流、階梯流等溢流型式來減少液面落差。

第二節(jié)板式塔

（六）適宜的氣液流量操作范圍——塔板負荷性能圖1.霧沫夾帶線2.液泛線3.液相負荷上限線4.漏液線該線即為氣相負荷下限線5.液相負荷下限線6.塔板操作彈性0塔板負荷性能圖液體流量氣體流量塔板操作彈性

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五、塔板效率由于塔板上非理想流動的存在，使實際板與理論板存在著差距，以塔板效率來衡量。1.點效率——指局部效率（圖7-32）

Lyxn-1yn+1xnYn圖7-32塔板點效率—氣相點效率，%；—液相點效率，%；Y—指離開某點之氣相組成，摩爾分率；y*—與某點液相組成x成平衡之氣相組成，摩爾分率；x—指離開某點之液相組成，摩爾分率；x*—與某點汽相組成y成平衡之液相組成，摩爾分率；

式中，—氣相單板效率，%；

—液相單板效率，%；第二節(jié)板式塔

2.單板效率（圖7-33）式中，—氣相單板效率，%；

—液相單板效率，%；圖7-33塔板單板效率

第二節(jié)板式塔

3.全塔效率—常用的度量板式塔分離性能的綜合指標

—全塔效率，%；

—理論板數(shù)；

—實際板數(shù)。對雙組分溶液:

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六、板式塔的操作及維護1.板式塔設(shè)備開車前準備一般塔設(shè)備在檢修完畢或重新開車前應(yīng)做好以下幾項工作：

(1)認真檢查水、電、汽是否能夠保證正常生產(chǎn)需要。

(2)各種物料輸送裝置如泵、壓縮機等設(shè)備是否能正常運轉(zhuǎn)。

(3)設(shè)備、儀表、防火安全設(shè)施是否齊全完備，有計算機自控裝置應(yīng)試調(diào)系統(tǒng)。

(4)所有閥門要處于正常運行的開、閉狀態(tài)，并保證不能有滲漏、逃汽跑液現(xiàn)象。

(5)各冷凝、冷卻器事先要試驗是否滲漏，安排先后送水預(yù)冷，整個塔設(shè)備要先送蒸氣溫塔。(6)疏通前后工段聯(lián)系，掌握進料濃度和貯罐槽液量，通知化驗室作取樣分析準備工作。

第二節(jié)板式塔

2.典型板式塔設(shè)備的操作要求由于板式塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，無法一一說明其操作過程，這里僅以石油煉制中常見的常減壓蒸餾裝置的精餾塔為例介紹其操作規(guī)程。①檢查精餾塔系統(tǒng)閥門關(guān)/開是否正確，蒸餾開始前，開啟冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，并打開泄壓閥，然后打開冷凝器冷卻水閥門，將水壓調(diào)整到0.15MPa，關(guān)閉進料轉(zhuǎn)子流量計閥門。②開啟精餾塔系統(tǒng)真空，真空度按具體工藝要求選擇，如蒸餾物料揮發(fā)性較強，開啟鹽水機組，啟用冷凝系統(tǒng)，捕集物料。③啟動磁力泵，將蒸餾物料送入計量罐內(nèi)，再輸送至高位槽。④打開預(yù)熱蒸汽閥，打開塔釜蒸汽閥，并將蒸汽壓力控制在需要的范圍之內(nèi)，保持設(shè)定溫度。⑤檢查塔體、塔釜、殘液槽之間連接管道的閥門開啟是否正確。⑥選擇合適的進塔料口，打開轉(zhuǎn)子流量計，流量根據(jù)具體情況加以調(diào)整。⑦整個蒸餾過程必須監(jiān)控真空度、蒸汽壓力、流量、物料輸送以及出料情況。⑧蒸餾完畢，排渣，清洗系統(tǒng)。

第二節(jié)板式塔

3.板式塔設(shè)備的停車通常每年要定期停車檢修，將塔設(shè)備打開，檢修其內(nèi)部部件。注意在拆卸塔板時，每層塔板要作出標記，以便重新裝配時出現(xiàn)差錯。此外，在停車檢查前預(yù)先準備好備件，如密封件、連接件等，以更換或補充。停車檢查項目如下：①取出塔板或填料，檢查、清洗污垢或雜質(zhì)；②檢測塔壁厚度，做出減薄預(yù)測曲線，評價腐蝕情況，判斷塔設(shè)備使用壽命；檢查塔體有無滲漏現(xiàn)象，做出滲漏出的修理安排；③檢查塔板或填料的磨損破壞情況；④檢查液面計、壓力表、安全閥是否發(fā)生堵塞和在規(guī)定壓力下動作，必要時重新調(diào)整和校正；⑤如果在運行中發(fā)現(xiàn)有異常振動，停車檢查時要查明原因。

第三節(jié)板式塔

七、塔設(shè)備常見機械故障及排除方法1.塔設(shè)備的振動--原因:脈動風(fēng)力是塔設(shè)備產(chǎn)生振動的主要原因。采取措施:(1)提高塔體的固有頻率

(2)增加塔體的阻尼，抑制塔的振動。

(3)采用擾流裝置。2.塔設(shè)備的腐蝕—原因：各種酸、堿、鹽、有機溶劑及腐蝕性氣體等介質(zhì)的腐蝕采取措施:(1)正確選材

(2)采用覆蓋層

(3)采用電化學(xué)保護

(4)設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)(5)添加緩蝕劑3.其他常見機械故障

采取措施：(1)介質(zhì)泄漏(2)殼體減薄與局部變形(3)工作表面積垢

第三節(jié)填料塔

填料塔最初出現(xiàn)在十九世紀中葉，在1881年用于精餾操作。填料塔在傳質(zhì)形式上與板式塔不同。填料塔是一種連續(xù)式氣液傳質(zhì)設(shè)備，主要應(yīng)用于吸收與解吸、氣體增濕減濕、蒸餾和填料反應(yīng)塔等化工生產(chǎn)過程。填料塔由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進出口接管等部件組成，如圖7-34，塔外殼多采用金屬材料，也可用塑料制造。塔體橫截面有圓形，矩形及多邊形等，但絕大部分是圓形。塔殼材料可以是碳鋼，不銹鋼，聚氯乙烯，玻璃鋼和磚等。塔內(nèi)放置著填料（packings）。填料種類很多。用于制造填料的材料有碳鋼、不銹鋼、陶瓷、聚丙烯、增強聚丙烯等。由于填料與塔體取材面廣，故易于解決物料腐蝕問題。圖7-34填料塔

第三節(jié)填料塔

一、填料1.填料的類型和性能填料的種類很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料。（1）散裝填料：①拉西環(huán)填料②鮑爾環(huán)填料③階梯環(huán)填料④弧鞍填料⑤矩鞍填料⑥金屬環(huán)矩鞍填料⑦球形填料(a)拉西環(huán)(b)鮑爾環(huán)(c)階梯環(huán)圖7-35環(huán)形填料結(jié)構(gòu)示意圖圖7-37金屬矩鞍填料結(jié)構(gòu)示意圖(a)矩鞍形(b)弧鞍形圖7-36鞍形填料結(jié)構(gòu)示意圖(a)多面球形填料形(b)TRI球形填料圖7-38球形填料結(jié)構(gòu)示意圖

第三節(jié)填料塔

（2）規(guī)整填料：①格柵填料②波紋填料③脈沖填料(a)板波紋填料(b)網(wǎng)波紋填料圖7-39規(guī)整填料結(jié)構(gòu)示意

第三節(jié)填料塔

2.填料的特性參數(shù)填料特性有下列幾方面：（1）比表面積a（2）空隙率ε（3）塔內(nèi)單位體積具有的填料個數(shù)

第三節(jié)填料塔

二、填料塔的附屬設(shè)備1.液體噴淋裝置（1）環(huán)管多孔噴淋器（2）排管式噴淋器（3）噴頭式噴淋器（4）槽式噴淋器（5）擋板式噴淋器（6）溢流型盤式噴淋器（7）沖擊形噴淋器

第三節(jié)填料塔

(a)多孔環(huán)管式(b)壓力型排管式(c)重力型排管式圖7-40液體噴淋裝置結(jié)構(gòu)形式(f)擋板式噴淋裝置(d)二級槽式液體分布器(e)單級槽式液體分布液體噴淋裝置

第三節(jié)填料塔

圖7-41溢流型盤式噴淋器圖7-42盤式噴淋器圓形升氣管圖7-43盤式噴淋器矩形升氣管液體噴淋裝置

第三節(jié)填料塔

(a)反射板式(b)寶塔式圖7-44沖擊形噴淋器液體噴淋裝置

第三節(jié)填料塔

2.液體收集及再分布裝置(1)百葉窗式液體收集器(2)多孔盤式液體再分布器(3)截錐式液體再分布器圖7-45百葉窗式液體收集器圖7-46多孔盤式液體再分布器(c)帶孔分配錐(a)分配錐(b)槽形分配錐圖7-47液體再分布裝置圖7-48改進的分配錐

第三節(jié)填料塔

3.填料支承壓緊裝置(1)填料支承裝置：①柵格板②格柵板③波形板支承裝置

圖7-49柵格形支承裝置圖7-51波形板支承裝置圖7-50格柵板支承裝置(2)填料限定裝置(a)柵條形壓板(b)絲網(wǎng)壓板圖7-52填料限定裝置

第三節(jié)填料塔

4．除沫裝置氣體從塔頂流出時，總會帶少量液滴出塔。為使氣體夾帶的液滴能重新返回塔內(nèi)，一般在塔內(nèi)液體噴淋裝置上方裝置除沫器。常用的除沫器有折流板式與填料層式（參見板式塔除沫裝置）。對于折流板式除沫器，氣體流過曲折通道時，氣流中夾帶的液滴因慣性附于折流板壁，然后流回塔內(nèi)。對于填料層式除沫器，當(dāng)氣流通過填料層時，氣流中夾帶的液滴附于填料表面流回塔內(nèi)。過去曾用拉西環(huán)除沫，但其阻力大，效果不理想，現(xiàn)在一般采用金屬絲網(wǎng)或尼龍絲網(wǎng)填料層，填料層高（