塔设备
第一节概述
一、塔设备的基本功能与基本性能指标要求：
1. 基本功能：
塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速有效地进行；并能使接触之后的气、液相及时分开，互不夹带。用以实现蒸馏操作的塔设备称为蒸馏塔。
2.基本性能指标要求：
除特定的工艺要求外，还需考虑下列设备要求：
（1）生产能力大，即单位塔截面上单位时间的物料处理量大。
（2）分离效率高，即气、液两相能充分接触。
（3）适应能力强及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率。
（4）流体阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小。
二、塔设备的分类及工作原理与适用场合：
1. 分类：
按照塔设备内部构件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。
2. 工作原理与适用场合：
（1）板式塔：
板式塔内沿塔高装有若干层塔板（塔盘），液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。当处理量大
时多采用板式塔。蒸馏操作的规模较大，故采用板式塔。
（2）填料塔：
填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续性的变化。当处理量较小时多采用填料塔。
三、板式塔的结构组成：
1.主体部分：由塔体和裙座组成。塔体多采用钢板焊制。裙座上端与塔体底封头焊接在一起，下端按要求通过地脚螺栓固定在基础上。
2. 内件：由塔盘、降液管、溢流堰、紧固件、支承件及除沫装置等组成。这是塔设备进行化工过程和操作的主要部分。
3. 设备接管口：包括用于安装、检修塔盘的人孔，用于气体和物料进出的接管以及安装化工仪表用的短管等。
4. 附件：包括吊装塔板用的吊柱，支承保温材料的支承圈以及扶梯平台等。
四、板式塔塔盘型式介绍：
板式塔塔盘型式有泡罩塔盘、筛板塔盘、浮阀塔盘及喷射型塔盘等，多采用浮阀塔盘。浮阀塔盘具有处理能力大，压降小，操作弹性大，板效率高及结构简单等优点，但在使用中浮阀容易磨损。浮阀是圆盘片，塔盘上开圆孔，用浮阀的三条支腿固定在塔盘上。工作状态时，浮阀随上升蒸汽被顶起，气体从阀片向水平喷出，与液体激烈搅拌，形成泡沫状进行热量与质量的接触交换，起到很好的分离效果。
五、塔的优化操作方法：
塔的优化操作就是在塔的负荷满足要求、产品合格的前提下，用最小的公用工程消耗得到所需的合格产品。一般当塔顶产品不合格时，用加大回流量来补救，但加大回流量，气、液相负荷均增加，重沸量也要加大，能量消耗就要增加。回流量增加到一定程度，产品纯度上升很少，甚至不再上升，而能量的消耗却增加很多。这种操作状态，虽然得到较纯的产品，成本却很高，不是最佳状态。应该正确选择最佳回流比，保证产品纯度合格，同时使能量消耗最少，这才是最佳化操作。
第二节技术问答
1、什么是塔，其主要包括哪几部分？
答：塔是炼厂主要工艺设备之一，它是用来完成混合物分离的设备。主要包括以下几个部分：
①塔体：包括筒体、端盖（主要是椭圆形封头）及联接法兰等。
②内件：指塔盘或填料及其支承装置。
③支座：支撑塔体的底座，一般为裙式支座，即裙座。
④附件：包括人孔、进出料接管，各类仪表接管，液体和气体的分配装置，以及塔外的扶梯、平台、外保温等。
2、塔盘主要由哪些部分组成？
答：①塔板：其上面开有许多孔，安装浮阀，泡帽或者直接作为汽相通道，介质的传热和传质就在这上面进行。
②降液管：上层液体通过降液管流到下层塔盘，是主要的液体通道。
③溢流堰：包括进口堰和出口堰。进口堰主要是为了保持降液管
的正常液体高度，保证传质的正常进行。
3、按结构塔设备可分哪几大类？
答：①板式塔：塔内有一层层相隔一定距离塔盘、液气两相就在塔盘上相互接触，进行热和质的传递，然后分开，气相继续上升到一层塔盘，液体流到下层塔盘上。根据塔盘形式的不同，板式塔又有：泡帽塔、槽形塔盘塔、S型塔盘塔、浮阀塔、喷射塔、筛板塔等。
②填料塔：塔内充填着各种形式的填料，液体自上往下流，气体自下往上流，气液在填料表面上接触完成传质传热过程。填料的型式繁多，如：拉西环、鲍尔环、波纹填料、鞍型及丝网填料等。
4、按用途塔设备的分类有哪些？
答：（1）分馏塔：将液体混合物分离成各种组分，如常压塔、减压塔、各种精馏塔等。
（2）吸收塔：在塔内通过吸收液来分离气体。
（3）解吸塔：将吸收液通过加热减压等方法使溶解其中的气体再放出来。
（4）抽提塔：通过某种液体溶剂将混合物中有关产品分离出来。
（5）洗涤塔：用水来除去气体中无用的成分或固体颗粒，称为水洗塔，它同时还有一定的冷却作用。
5、一种性能良好塔盘应具有哪些特点？
答：①分馏效率高。
②生产能力大，即允许的气、液相负荷都较高。
③操作稳定，弹性好，即气、液相负荷产生较大变化时仍能保证较高的分馏效率。
④压降小。
⑤结构简单，安装检修方便。
6、塔的主要内部构件有哪些？
答：常用的板式塔的主要内部构件有：塔盘、各种液体和气体出入管、除雾器、挡板及过滤器等。
7、塔的塔盘有何作用？
答：塔盘是塔的最主要内部件，气液间的传质、传热过程就是通过塔盘来完成的。塔盘增加了气液间的接触面积和接触时间，使传质、传热更充分。
8、塔盘有哪些不正常操作？
答：（1）雾沫夹带。（2）淹塔（液泛）。（3）泄漏。（4）脉动。（5）汽泡夹带。
9、什么叫雾沫夹带？
答：雾沫夹带是气体在液体内鼓泡后，穿出液层时总不免带有许多细微的液滴，有的来不及分离出来就被带到了上一层塔盘的液体中去。
10、什么是液泛？
答：液泛是若液体流量过大，降液管面积不够，液体发生堵塞现象，几层塔盘的液体将连成一片，根本没法进行分馏操作。
11、什么是传质过程？精馏塔内是怎样完成传质和传热的？
答：由于分子处于不停的运动状态，分子在运动中相互碰撞，改变自己的运动方向，从而从一个地方扩散到另一个地方，这就是传质过程。
在精馏塔内，塔盘上存在着气、液两相，并密切接触，由于两相组分组成不平衡，使液相中的易挥发组分得到热量成为气相，而气相中难挥发组分，冷凝下来成为液相，从而完成了一个传质和传热过程。
12、精馏过程的实质是什么？
答：精馏过程的实质是不平衡的气液两相在塔内多次逆向接触，多次进行部分汽化和部分冷凝，达到传热、传质的目的，使气相中轻组份断提高，液相中重组份浓度不断提高，从而使混合物分离。
13、塔内上升蒸汽速度的波动对精馏操作有什么影响？
答：塔内上升蒸汽的速度大小，直接影响着传质效果，一般地说，塔内最大的蒸汽上升速度应比液泛速度小一些，工艺上常选择最大允许速度为液泛80％，速度过高，会产生液泛或雾沫夹带，速度过低会产生泄漏现象，使塔板效率显著下降。
14、重沸器热量的波动对精馏有什么影响？
答：重沸器的加热量是影响塔内上升蒸汽速度的主要因素，在釜温保持稳定的情况下，加热量增加，塔内上升蒸汽速度增大，加热量减小，塔内上升蒸汽速度减小。加热量的调节范围过大、过猛，有可能造成液泛基泄漏，甚至导致超温超压。
15、浮阀塔板有哪些优、缺点？
答：优点：效率高，操作弹性大，处理能力好，雾沫夹带小，接触时间长，传质效果好。
缺点：蒸汽沿上升蒸汽孔的周边喷出，仍然有液体的逆向混合，因而会降低传质效率，另外阀片容易卡住，影响其自由开启。
16、炼化生产中，有些精馏塔的进料口为什么都在两个以上？
答：调节进料口的位置是以进料组份发生变化为准，当进料中轻关键组份比正常操作低时，应将进料口位置下移，以增加精馏段的塔板数，从而提高精馏段的分离能力。反之，当进料中轻关键组份增多时，进料口的位置应该上移，以增加提馏段的板数，从而提高提馏段分离能力。
17、什么是操作弹性？
答：指精馏塔在工作范围中，上升气体速度的最小允许值到最大允许值的范围。
18、什么是干板压降？
答：板式塔塔板压降的组成部分，指气体通过不存在液体的塔板时的压力损失。
19、什么是传质过程？
答：系统在未达到平衡状态时，或在趋向平衡的运动中有质量的转移。
20、什么是传热过程？
答：指热能的传播过程，其方法有三种：热传导、热对流、热辐射。
21、进料状态对精馏操作有什么影响？
答：对于固定进料状况的某个塔来说，进料状况的改变，将会影响到产品质量的改变，例如：当塔应为泡点进料而改为冷液进料时，则精馏段塔板数过多，提馏段塔板数不足，结果是塔顶产品质量可能提高，而釜液中轻组份的蒸出则不完全。若改为气液混合进料或者饱和蒸汽、过饱和蒸汽进料，则精馏段的塔板数不足，提馏段的塔板数过多，其结果是塔顶产品中重组份浓度超过规定，釜液中轻组份含量比规定值低，同时增加了塔顶生产中冷剂的消耗量，减少了塔釜的热剂消耗。生产中多为泡点进料，此时，精馏段和提馏段上升蒸汽的流量相等，故塔径一样，设计计算也比较方便。
22、为什么说塔压突然升高，釜温随之升高，而塔内上升蒸汽的速度反而减小？
答：因为这种釜温的升高是因为压力釜液泡点所致，因而塔内的
上升蒸汽量不但不会增加，反而还会因压力的升高而减小，这种釜温的升高是暂时的，因为此时塔釜轻组份的蒸出不完全，将导致釜液泡点下降，因而使釜温又随之下降
23、在精馏操作中，怎样调节塔的压差？
答：塔压差是衡量塔内气体负荷大小的主要因素，也是判断精馏操作的进料、出料是否均衡的重要指标之一，在操作中，要针对引起塔压差变化的原因相应地进行调节，常用的方法有三种：一是在进料不变的情况下，用塔顶的产品馏出量来调节塔压差，产品采出多，塔压下降，产品采出少，塔压上升；
二是在采出量不变的情况上，用进料量来调节塔压差，进料量加大，塔压差上升，进料量减小，塔压差下降。
三是在工艺指标许可的范围内，通过釜温的变化来调节塔压差，提高釜温，塔压差上升，降低釜温，塔压差下降。
24、什么是液相负荷？
答：又称液体负荷，对有降液管的板式塔来说，是横流经过塔板、过溢流堰落入降液管中的液体体积流量，也是上下塔板间的内回流量，是考察塔板液体力学状态和操作稳定性的基本参数之一。
25、什么是气相负荷？
答：又称蒸汽负荷，对板式塔来说，就是通过塔板的气体体积流量，往往以空塔气速或有效空塔气速来表示。
26、塔顶采出量的大小对精馏操作有什么影响？
答：精馏塔塔顶采出量的大小和该塔的进料量的大小有着相互对应的关系，进料量增大，采出量应增大，否则将会破坏塔内的气液平衡。如果进料量未变而塔顶采出量增大，则回流比势必减小，引起各塔板上的回流液量减少，气液接触不好，传质效率下降，同时操作压
力也将下降，各塔板上的液组成发生变化，结果是重组份被带到塔顶，塔顶产品质量不合格，在强制回流的操作中还易造成回流罐抽空。如果进料量加大，而塔顶采出量不变，其后果是回流比增大，塔内的物料增多，上升蒸汽速度增大，塔顶、底压差增大，严重时引起液泛，对于强制回流的操作中，则将造成回流罐满罐弊压，严重时可引起事故。
27、塔底采量的大小对精馏操作有什么影响？
答：塔釜保持稳定的液面，是维持釜温恒定的首要条件，塔釜液面的变化，又主要决定于塔底采出量的大小。当塔底采出量过大时，液面会降低抽空，这将使通过再沸器的釜液循环量减小，从而导致传热不好，轻组份蒸发不出去，塔顶、塔底产品不合格，如果是使用列管式再沸器，由于循环量过小，使釜液经过上半部列管时形成过热蒸汽，表现为返塔的气体温度较高，而釜温却较低。如果塔底采出量过小，将会造成塔釜液面过高（严重时造成淹塔），增加了釜液循环的阻力，同样造成传热不好，釜温下降。对于易聚合的物料，釜液面过高或过低，都会造成停留时间加长，增加聚合的可能性，另外，维持一定的釜液面还起着液封的作用，以确保安全。
28、设备检修时的主要检查内容有哪些？
答：塔体检查：
一、检查各附件（压力表、放空阀、温度计等）是否灵活、准确；
二、检查塔体腐蚀、变形、壁厚减薄、裂纹及各部焊接情况，进行超声波测厚和理化鉴定，并作详细记录，以备研究改进和下次检修的依据；三、检查塔内污垢和内部绝缘材料。
塔内部的检查：
一、塔板各部件的结焦、污垢、堵塞情况，检查塔板、鼓泡构件
的支撑结构的腐蚀及变形情况；
二、检查塔板上各部件的尺寸是否符合图纸及标准；
三、对于浮阀塔板应检查其浮阀的灵活性，是否卡死，变形，冲蚀等现象，浮阀孔是否有堵塞；
四、检查各种塔板，鼓泡构件等的坚固情况，是否有松动现象；
五、检查各部连接管线的变形，连接处的密封是否可靠。
29、塔高和塔径对产量、质量有什么影响？
答：对一定塔来说，空塔速度是有一定的限制的，在一定的空塔速度下，塔内气流的体积流量越大，则需要的塔径越大，同理，塔径越大，则容许的塔内蒸汽负荷越大，即生产能力越大，因此，塔径是影响生产能力的主要因素。
塔的高度，在板效率和板间距确定的前提下，决定于实际塔板数，而实际塔板数又是由最小理论塔板数决定的，最小理论塔板数越多，则实际塔板数越多，因此说塔高主要影响产品纯度。塔径、塔高对生产的影响是辩证的，不可截然分开，例如增加塔高，可减小回流比，从而提高生产能力；而增加塔径，则可大回流比，达到降低塔高的目的。
30、容器检修安全措施有哪些？
答：一、塔和容器等设备用蒸汽吹后，还需装水冷却、冲洗，才允许从上至下拆卸人孔盖，严禁高温或从上拆牌子人孔以防自燃或烫伤；
二、吹扫完毕蒸汽线要打盲板；
三、塔、容器吹扫干净后，还必须采样分析合格，或经明火试验及含氧量合格，方可允许进入内部作业；
四、塔、容器如需要安照明灯，应采用胶皮软线（不得破损），
低压行灯，以防触电；
五、有人进入设备内部检修时，设备外必须有一人以上进行监护，不允许一人钻入设备内；
六、封人孔前，必须查明里边有无遗物，底部抽出口有无问题，有无杂物及工作人员，特别是带有塔盘的设备人孔，证明无人，方可封人孔。
31、浮阀塔在操作上有什么特点？
答：浮阀塔的最大特点是操作弹性大，这是因为浮阀的开启程度随着气体负荷的变化而变化，塔内各板上保持了良好的泡沫状态，使塔板能在较大的气体负荷范围内保持较高的效率，操作灵敏，生产不正常，恢复起来也较快。
32、什么是降液管？
答：又称溢流管，是带溢流塔板的构件之一，用来使塔板上液体流向下层塔板，降液管要有足够的容量，使液体能顺利通过，并将其中所含泡沫分离。
33、影响塔压差变化的原因有哪些？
答：塔压差的变化，主要是反映塔内的气体流速的变化，也就是塔内的上升蒸气量的变化。塔压差增大，说明塔内的上升蒸汽量增多，反之，则塔内的上升蒸汽量减少。生产中塔压差比正常值增大时，有如下原因：
一、进料量增大，使上升气相量增大；
二、回流量增大；
三、再沸器热源增加；
四、釜液面过高，超过了塔压差计的正压管，使压差计的指示错误；
五、物料不平衡，采出量过小。操作中塔压差比正常减小时，有如下原因：一、进料量小，使上升气相量减少；二、采出量过大，塔内物料减少；三、塔釜上升气相量少。操作中要准确地判断是哪种原因引起塔压差的变化，从而进行调节，利用压差来调节蒸汽速度时，必须在允许范围内，否则将破坏塔的平衡操作。
34、提高真空度的关键是在保持(工作蒸汽)压力稳定的前提下，努力降低塔顶冷凝器(出口)温度，即喷射器的(吸入)温度，以减少吸气量。
35、分馏塔顶注入（缓蚀剂），是为了防止（塔顶硫化氢）腐蚀。
36、分馏塔底吹入汽提蒸汽是为了（降低塔内油气分压，提高油品气化率，进而提高油品拔出率）。
37、一个完整的精馏塔有哪几部分组成？
答：一个完整的精馏塔包括三部分：即精馏段、进料段、提馏段。
38、请说明绝对压力、大气压、表压及真空度的含义及相互关系。
答：绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。表压是以大气压为基准来表示的压力，它和绝对压力正好相差一个大气压（0.1MPa）。如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测的压力为负压，其值称为真空度。
39、操作人员对现场阀门操作时应注意哪些基本常识？
答：1).切换流程时，对输送液体的阀门，每一次开启1/4圈；对输送气体或蒸汽的阀门，每一次开启1/10圈。仔细观察阀门有否异常现象。如果一切正常，将阀门全开后并回转一圈；
2).不许用扳手关阀，如用手关阀关不严时，则须修理或更换阀门；
3).不要急速地打开放空阀或排凝阀，而要缓慢地打开；特别是
当设备和管线是在充压下或是内存高温或毒性物料时不要试图以铁
丝或铁条清理堵塞的阀门；
4).不要同时关闭换热器所有进出阀门，以防止堵塞换热器；
5).除非是在故障时，否则在未取得上级部门许可前，不得改变已设置的阀门铅封开或铅封关的形式；
6).为防止仪表、仪表与设备的接头处因破坏而发生大量泄漏，其截至阀的开度应恰使仪表、仪器能正常工作即可；
7).当从设有双阀排放管的设备排放液体时，先开靠近设备处的阀门，然后有控制排放地开启外侧的阀门。关闭时先关外侧的阀门。避免损坏难于更换的内侧阀门的阀座；
8).当在管线上的双阀关闭后，应确认双阀间的检查阀是开启的；
9).不得锁上或关闭设备上的安全阀、超速自动跳闸机构或其它安全措施。
塔设备 第一节概述 一、塔设备的基本功能与基本性能指标要求： 1.基本功能： 塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速有效地进行；并能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。用以实现蒸馏操作的塔设备称为蒸馏塔。 2. 基本性能指标要求： 除特定的工艺要求外，还需考虑下列设备要求： （1）生产能力大，即单位塔截面上单位时间的物料处理量大。 （2）分离效率高，即气、液两相能充分接触。 （3）适应能力强及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率。 （4）流体阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小。 二、塔设备的分类及工作原理与适用场合： 1. 分类： 按照塔设备内部构件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。 2. 工作原理与适用场合： （1）板式塔： 板式塔内沿塔高装有若干层塔板（塔盘），液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。当处理量大时多采用板式塔。蒸馏操作的规模较大，故采用板式塔。 （2）填料塔： 填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续性的变化。当处理量较小时多采用填料塔。 三、板式塔的结构组成： 1. 主体部分：由塔体和裙座组成。塔体多采用钢板焊制。裙座上端与塔体底封头焊接在一 起，下端按要求通过地脚螺栓固定在基础上。 2.内件：由塔盘、降液管、溢流堰、紧固件、支承件及除沫装置等组成。这是塔设备进行 化工过程和操作的主要部分。 3.设备接管口：包括用于安装、检修塔盘的人孔，用于气体和物料进出的接管以及安装化
塔设备理论知识 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
塔设备 第一节概述 一、塔设备的基本功能与基本性能指标要求： 1.基本功能： 塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速有效地进行；并能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。用以实现蒸馏操作的塔设备称为蒸馏塔。 2. 基本性能指标要求： 除特定的工艺要求外，还需考虑下列设备要求： （1）生产能力大，即单位塔截面上单位时间的物料处理量大。 （2）分离效率高，即气、液两相能充分接触。 （3）适应能力强及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率。 （4）流体阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小。 二、塔设备的分类及工作原理与适用场合： 1. 分类： 按照塔设备内部构件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。 2. 工作原理与适用场合： （1）板式塔： 板式塔内沿塔高装有若干层塔板（塔盘），液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。当处理量大时多采用板式塔。蒸馏操作的规模较大，故采用板式塔。 （2）填料塔： 填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续性的变化。当处理量较小时多采用填料塔。 三、板式塔的结构组成： 1. 主体部分：由塔体和裙座组成。塔体多采用钢板焊制。裙座上端与塔体底封头焊接在 一起，下端按要求通过地脚螺栓固定在基础上。 2.内件：由塔盘、降液管、溢流堰、紧固件、支承件及除沫装置等组成。这是塔设备进 行化工过程和操作的主要部分。
塔 第一节：概述 一、塔设备在炼油厂中的作用 在炼油、化工及轻工业生产中，气、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馏、吸收、解吸、萃取等。这些过程都是在一定的压力、温度、流量等工艺条件下，在一定的设备内完成的。由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备；从外形上看这些设备都是竖直安装的圆桶形容器，形如“塔”，故习惯上称其为塔设备。 塔设备能够为气、液或液、液两相进行充分接触提供适宜的条件，即充分的接触时间、分离空间和传质传热的面积，从而起到相际间质量和热量交换的目的，实现工艺所要求的生产过程，生产出合格产品。所以塔设备的性能对整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大的影响。 塔设备的投资费用及钢材消耗仅次于换热设备。据统计，在化工和石油化工生产装置中，塔设备的投资费用占全部工艺设备总投资的25.39％，在炼油和煤化生产装置中占34.85％；其所消耗的钢材重量在各类设备中所占比例也是比较高的，如年产250万吨常减压蒸馏装置中，塔设备耗用钢材重量占45.5％，年产120万吨催化裂化装置中占48.9％，年产30万吨乙烯装置中占25～28.3％。可见塔设备是炼油、化工生产中最重要的工艺设备之一，它的设计、研究、使用对化工、炼油等工艺的发展起着重大的作用。 二、塔设备的分类及一般构造 随着炼油、化工生产工艺的不断改进和发展，与之相适应的塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。如按工艺用途分类，按操作压力分类，也可按其内部结构进行分类。 （一）按用途分类 1.精馏塔利用液体混和物中各组分挥发度的不同来分离其各液体组分的操作称为蒸馏，反复多次蒸馏的过程称为精馏，实现精馏操作的塔设备称为精馏塔。如常减压装置中的常压塔、减压塔，可将原油分离为汽油、煤油、柴油以及润滑油等。 2.吸收塔、解吸塔利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸。实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。如催化裂化装置中的吸收、解吸塔，从炼厂气中回收汽油、从裂解气中回收乙烯和丙烯，以及气体净化等都需要吸收、解吸塔。 3.萃取塔对于各组分间沸点相差很小的液体混和物，利用一般的分离方法难以奏效，这时可在液体混和物 加入某种沸点较高的溶剂（称为萃取剂）；利用混合液中各组分在萃取剂中溶解度的不同，将它们分离，这种方法称为萃取（也称为抽提）。实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。如丙烷脱沥青装置中的抽提塔等。 4.洗涤塔用水除去气体中无用的成分或固体尘粒的过程称为水洗，所用的塔设备称为洗涤塔。 （二）按操作压力分类 塔设备根据其完成的工艺操作不同，其压力和温度也 不相同。但当达到相平衡时，压力、温度、气相组成和液相组成之间存在着一定的函数关系。在实际生产中，原料和产品的成分和要求是工艺确定的，不能随意改变，压力和温度有选择的余地，但二者之间是相互关联的，如一项先确定了，另一项则只能由相平衡关系求出。从操作方便和设备简单的角度来说，选常压操作最好，从冷却剂的来源角度看，一般宜将塔顶冷凝温度控制在30～40℃以便采用廉价的水或空气作为冷却剂。所以塔设备根据具体工艺要求，设备及操作成本综合考虑，有时可以在常压下操作、有时需要在加压下操作,有时还需要减压操作。相应的塔设备分别称为常压塔、加压塔和减压塔。
一、塔器的分类及用途 1.塔设备的作用： 2.塔器的分类:①按操作压力分②按单元操作分③按内件结构分：填料塔和 板式塔 3.填料塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台 ⑥填料⑦除沫器，等等 4.板式塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥ 塔盘等。 5.填料塔使用场合：①分离程度要求高的情况②具有腐蚀性的物料的情况 ③容易发泡的物料的情况 6.板式塔使用场合：①液相负荷较小时②含固体颗粒，容易结垢，有结晶 的物料等。 二、填料塔 1.填料塔的特点： 2.填料分类：散装填料和规整填料 散装填料的分类：（1）环形填料（2）开孔环形填料（3）鞍形填料 （4）金属环矩鞍填料 规整填料分类：（1）丝网波纹填料（2）板波纹填料 填料的选用： 3.液体的分布器分类：（1）管式液体分布器：重力型和压力型（2）槽式液体 分布器（3）喷洒式液体分布器（4）盘式液体分布器 4.液体的分布器作用： 5.了解填料支撑的种类，结构 三、板式塔的种类 1、泡罩塔的结构 优点： 缺点： 2、浮阀塔的结构 优点： 缺点： 3、筛板塔的结构 优点： 缺点: 4、无降液管塔 5、导向筛板塔 6、斜喷型塔 四、板式塔的塔盘 1、板式塔的塔盘分类：溢流型和穿流型 2、板式塔的塔盘结构分类：①整块式塔盘：定距管式塔盘和重叠式塔盘 ②分块式塔盘 3、塔盘支撑结构种类，结构 五、塔设备的附件 1、除沫器的作用： 2、常用的除沫装置：丝网除沫器、折流板式除沫器、旋流板除沫器
3、吊柱的结构： 六、塔设备的计算 塔设备的各种载荷，计算中需要知道设计哪些载荷 塔设备标准的适用范围，什么样的设备，才算是塔设备 设计压力，设计温度如何考虑 材料的选择，负偏差，腐蚀裕量，最小厚度 1.了解塔设备的受力模型，塔设备受力模型的理论基础 地震受力模型 地震水平力如何计算， 地震垂直力如何计算；什么情况下考虑地震垂直作用力 地震弯矩如何计算 多质点的地震弯矩是如何叠加的 风载受力模型 风作用力的计算 风弯矩的计算 地震作用和风载作用是如何叠加的 2.塔设备强度计算包括哪些步骤 3.塔的固有周期，振型的概念是什么，又是如何参与到塔设备计算中的 七、塔设备零部件 1.裙座 1.1 裙座材料的选择，地脚螺栓的选择，许用应力的确定 1.2 裙座的类型，每种类型适用场合，每种结构有何要求 1.3 裙座与塔壳的连接形式，焊缝有和要求 1.4 排气孔，排气管和隔火圈的规格数量的确定 1.5 裙座上面引出管的结构如何设计 1.6检查孔规格，数量的确定 1.7地脚螺栓座的结构有哪些，每种结构尺寸如何确定的 2.塔壳 通常包括的元件有哪些，塔壳结构有哪些 3.静电接地板如何设置 4.地脚螺栓模板的用途，结构如何考虑 5.设置吊柱的目的（分段塔可不设置吊柱），结构尺寸的确定 6.塔设备吊耳如何选择，如何计算 八、设备法兰（专题讨论） 1）设备法兰的类型，以及各种类型的优缺点，各适用什么场合 2）设备法兰的标准号，在选用标准设备法兰需要注意什么 3）非标设备法兰如何计算，结构尺寸如何确定，怎样才算是最优设计 4）设备法兰材料有哪些，如何选择 5）设备法兰的制造，法兰的制造技术要求有哪些 九、螺栓和螺母， 1）螺栓材料选择，标准的选择，载荷计算
第一章铁塔概述 第一节基本概念 1. 为实现承受某一空中载荷或通讯功能而架设的独立式的钢结构物通称为铁塔。现在的 铁塔一般都采用角钢、钢板部件制做，用螺栓连接组合而成，只是局部采用少量的焊接件（如挂线角钢加强板等），基础座板一般都采用电焊焊接，塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。 2. 输电线路 输电线路通常是由基础、杆塔（包括拉线）、绝缘子、金具、导线、地线（也称避雷线）和接地装置等部分组成。 3. 铁塔的呼称高度 输电线路铁塔的呼称高度一般是指从地面到铁塔最低导线悬挂点的高度，500KV 铁塔到最低导线吊架挂线点处，一般铁塔也可以是到最低导线横担下弦杆的准线处。 4. 多接腿铁塔 受地形地物地段的影响，铁塔的四条腿的高度在标准塔腿高度上进行了全加长、全减短和部分腿加长或部分腿减短。塔型中出现的这些长短级别不同的接腿称为多接腿铁塔。 5. 档距 两杆塔之间的距离称为两杆塔的档距。 第二节输电线路铁塔分类 1. 按铁塔在线路中的位置和作用分类（重要） 1.1 直线塔：用“Z”表示，直线塔位于线路直线段的中间部分，由于绝缘子串是悬垂式 故称悬垂式铁塔。在一条输电线路中，直线塔占了很大的比重，一般约占全线路铁塔总数的80%左右。这种塔只有在安装、事故断线和大风工况下承受着不平衡较大张力。 平时只承受导、地线、覆冰、金具、绝缘子串、塔上操作人员（包括工具）和塔的自重等垂直载荷。直线塔的绝缘子串有单联悬垂、双联悬垂和“V”形悬垂三种。直线塔总体要比同线路的承力塔较高，塔身坡度较小，塔材较小，节点螺栓较少，塔体较轻。 典型的塔型有：ZGU51、ZGU52、ZGU53、ZGU54、SZ52、ZB15、ZB24、ZB34、ZB45等。 1.2 跨越塔：跨越塔用“K”表示，跨越塔也是直线塔的一种特殊型，这种塔一般都是成 对地设立在江、河的两岸或用来跨越较大的沟谷或跨越铁路、公路及其他级别的中小型电力线路。通常用于线路出现较大档距或要求跨越段具有较高的安全度，这种塔比一般直线塔要高得多，一般塔高都在50米~250米之间，构造也比较复杂。塔的重量都在50~200吨左右，这种塔的挂线方式和荷载情况与一般直线塔类似，只是荷载量大了。 典型的塔型有：SKTY、JK712等。 1.3 耐张塔：耐张塔是承力塔的一种，该塔在线路中把整个较长的直线段分成若干个小的 直线段，起着锚固直线段中塔上导、地线的作用，可以限制线路在本塔前后区段安装和检修紧线的不平衡张力和线路事故断线的影响范围。这种塔的塔身坡度较大，整体高度较矮，部件材料规格较大，节点螺栓用量较多，单塔比直线塔重，绝缘子串呈下斜式，接近水平而不是水平，这种塔在线路中用量较少。 典型的塔型有：JG系列、JT系列、YJ系列、JK系列是耐张塔的典型塔型。 1.4 转角塔：转角塔用“J”表示，转角塔也是承力塔的一种，转角塔设在线路的转角处。 典型设计中按转角的大小分0°~20°、20°~40°、40°~60°、60°~90°个角度系
化工设备知识 第一节、化工静设备基础知识 一、化工静设备的概念 化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装 置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。 二、化工设备的分类 1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。 2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。 3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于O.IMpa）、低压设备（操作压力在0.1?1.6Mpa 之间）、中压设备（操作压力在1.6?1OMp之间）、高压设备（操作压力在10?100Mp之间）和超高压设备（操作压力大于iooMpa . 三、化工容器 化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法兰（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。 1.筒体、封头：就如同房子四周的墙，它是构成容器空间的主要部件（属主要受压元件）。壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等。而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。 2.接管：是介质进出容器的通道。 3.法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰（属主
要受压元件）。 4.支座：是用于支承容器的部件。 5.人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件主要 （属受压元件）。 6.液面计：用于观察或监控液位的部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。 2、化工容器的分类： 容器的分类方法很多，可以按生产过程中的作用原理分，也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。 按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等. 按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。 按承压性质分类：内压容器和外压容器两种。 （1）外压容器是指容器外部压力大于内部压力的情况，特别地，当外压为常压时的外压容器，又称为真空容器。 （2）内压容器是指容器内部的压力大于外部压力的容器。 按设计压力高低分类： 内压容器按其设计压力高低，可分为：低压容器、中压容器、高压容器、 超高压容器
· 1、反应器：主要用来使物料在其中间进行化学反应，生成新的物质，或者使物料进行搅拌、沉降等单元操作。 2、容器：主要用来贮存原料，中间产品和成品等。按形状分有圆柱形、球形等，而以圆柱形容器应用最广。 3、塔器：用于吸收、洗涤、精馏、萃取等化工单元操作。塔器多为立式设备，其断面一般为圆形。塔器的高度和直径之比，一般相差较大。 4、换热器：主要用来使两种不同温度的物料进行热量交换，以达到加热或冷却之目的。 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液和液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 4、什么是传质设备？ 。由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备； 5、按塔的内件构成结构分为板式塔和填料塔。 塔设备尽管其用途各异，操作条件也各不相同，但就其构造而言都大同小异，主要由塔体、支座、内部构件及附件组成。根据塔内部构件的结构可以将其分为板式塔和填料塔两大类。具体结构如图所示。 塔体是塔设备的外壳，由圆筒和两封头组成；封头可以是半球形、椭圆形、碟形等；支座是将塔体安装在基础上的连接部分，一般采用裙式支座，有圆筒形和圆锥形两种，常采用圆筒形。裙座与塔体采用对接焊接或搭接焊接连接，裙座的高度由工艺要求的附属设备（如再沸器、泵）及管线的布置情况而定 6、精馏塔：精馏主要是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。挥发度较高的物质在气相中的浓度比在液相中的浓度高，因此借助于多次的部分汽化及部分冷凝，而达到轻重组分分离的目的。这样的操作称为蒸馏，反复多次蒸馏的过程称为精馏，实现精馏操作的塔设备称为精馏塔。 7、吸收塔、解吸塔：利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸。实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。 塔设备的构件，除了种类繁多的各种内件外，其余构件则是大致相同。主要包括以下几个部分： 填空 为确保塔设备安全稳定运行，必须做好（日常检查），并（记录检查）结果，以作为定期（停车检查）、（检修）的历史资料。 日常检查有哪些？。 答：原料、成品及回流液的流量、温度、纯度，公用工程流体，如水蒸气、冷却水、压缩空气等的流量、温度及压力。 塔底、塔顶的压力以及塔的压力降。 塔底的温度。若低于正常温度，及时排水、并彻底排净。 安全装置、压力表、温度计、液面计等仪表是否正常，动作是否灵敏可靠。 保温、保冷材料是否完整，并根据具体情况及时进行修复。 3、萃取塔：对于各组分间沸点相差很小的液体混合物，利用一般的分馏方法难以奏效，这时可在液体混合物中加入某种沸点较高的溶剂(称为萃取剂)；利用混合液中各组分在萃取刑
化工设备基本知识考试题 1、设备巡检的五字经是：听、摸、查、看、闻 2、润滑管理中五定：定点、定质、定量、定期、定人；三过滤：领油大桶到贮油桶、从贮油桶到油壶、从油壶到润滑部位。 3、设备管理中的四懂：懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程；三会：会操作、会保养、会排除故障。 4、压力容器的合理维修有哪些？保持压力容器防腐完好无损，防止介质和大气对其腐蚀，安全附件按规定校验，保持齐全、灵敏、准 确，固定件必须完整可靠及时清除跑、冒、滴、漏现象，减少和消 除容器的振动现象。 5、润滑剂的作用：冷却、洗涤、密封、防锈、减振、传递、润滑。 6、谈谈你对治理跑冒滴漏的意义和认识：影响厂容厂貌，危害生产，影响无泄漏工厂的验收，化工生产易燃、易爆、易中毒，如果到处 跑冒滴漏会危害人的身体健康，会造成生产不必要的损失，甚至会 给职工带来伤亡事故，或造成严重后果。 7、滚动轴承常见的故障及原因是：1、轴承发热：（1）润滑油供应不充分或选号不对（2）有杂物侵入（3）安装不正确；2、声音不正常：（1）轴承滚道剥落或滚道损坏（2）支架散（3）轴承严重缺油（4）滚道和钢球有麻点；3、传动不灵活：（1）轴承附件如密封件 有松动或摩擦（2）轴承被油污或污物卡住（3）轴承内外环与轴承 箱配合不好过松或过紧。 8、离心泵不打液主要原因是：（1）介质温度过高，形成气蚀（2）
吸液口堵塞（3）机体和密封件漏气（4）叶轮螺母松动，叶轮与轴 键磨损，键不起作用（5）叶轮片冲刷严重（6）电机反转（7）泵抽空（8）泵空气没排除形不成真空等。 9、叙述齿轮油泵的工作原理：当泵启动后主动轮带动从动齿轮，从 动齿轮以相反的方向旋转，齿轮与齿轮之间有很好的啮合，两个齿 轮的齿将进口处的油刮走一些，于是形成低压吸入液体进入泵体的 液体分成两路，在齿轮与泵壳的空隙中被齿轮推着前进，压送到排油口形成高压而排液。 10、吹风气回收锅炉主要设备有那些：燃烧炉、蒸汽过热器、锅炉 本体、第二空气预热器、软水加热器、第一空气预热器、引风机、送风机。 11、炉条机打滑的原因：（1）推动轴承坏，刹车片磨损严重（2） 炉条机严重缺油，各件严重磨损（3）炉子结疤，灰盘移位；（4）链条过长，链轮磨损严重（5）宝塔弹簧没压紧等。 12、油压波动的原因：（1）油温过高，季节性油型不对（2）油泵磨损严重（3）溢流阀磨损严重（4）油缸密封件坏，串油（5）电磁阀磨损严重，串油（6）油质脏，油中进水（7）贮能器缺压（8） 油泵功率小，流量达不到（9）系统安装贮能少（10）系统油外漏（11）系统油缸配套不均（12）滤网脏，吸液量差等。 13、罗茨风机响声大的原因：（1）出口压力高，负荷重（2）电机部件出故障（3）风机内焦油粘接严重(4)缺油（5）风机内进水（6）轴承磨损严重，齿轮啮合不好（7）部分部件螺栓松动（8）近
塔设备基础知识 主要内容 塔设备种类 塔设备的主要构件及作用 塔设备的一般结构 塔设备的载荷种类及对强度的影响 常见腐蚀部位、形态及腐蚀原因 塔设备运行中常见故障及处理方法 第一部分 塔设备种类 一、塔设备主要功能 塔设备是石油化工、化学工业、石油工业等生产中最重要的设备之一。它可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。在塔设备中能进行的单元操作有：精馏、吸收、解吸，气体的增湿及冷却等。 二、塔设备的分类 塔设备的种类很多，为了便于比较和选型，必须对塔设备进行分类，常见的分类方法有： ①按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔； ②按单元操作分有精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反应塔、干燥塔等； ③按内件结构分有板式塔、填料塔。 第二部分 塔设备的主要构件及作用 一、塔的主要构件
由上图可见，无论是板式塔还是填料塔，除了各种内件之外，均由塔体、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台等组成。
a.塔体塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外，因而塔体除了承受一定的操作压力（内压或外压）、温度外，还要考虑风载荷、地震载荷、偏心载荷。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求 b.支座塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座。 c.人孔及手孔为安装、检修、检查等需要，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的结构及位置等要求不同。 d.接管用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相连接。按其用途可分为进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接管、液位计接管等。 e.除沫器用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器工作性能的好坏对除沫效率、分离效果都具有较大的影响。 f.吊柱安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。 第三部分 塔设备的一般结构 一、板式塔 （一）常用板式塔的类型 1、泡罩塔 泡罩塔是工业应用最早的板式塔，而且在相当长的一段时期内是板式塔中较为流行的一种塔型。泡罩塔盘的结构主要由泡罩、升气管、溢流堰、降液管及塔板等部分组成，如下图所示。 优点： 操作弹性大，因而在负荷波动范围较大时，仍能保持塔的稳定操作及较高的分离效率；气液比的范围大，不易堵塞等。 缺点 结构复杂、造价高、气相压降大、以及安装维修麻烦等。 目前，只是在某些情况如生产能力变化大，操作稳定性要求高，要求有相当稳定的分离能力等要求时，可考虑使用泡罩塔。
塔设备理论知识 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
塔设备 第一节概述 一、塔设备的基本功能与基本性能指标要求： 1.基本功能： 塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使传质、传热两种传递过程能够迅速有效地进行；并能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。用以实现蒸馏操作的塔设备称为蒸馏塔。 2. 基本性能指标要求： 除特定的工艺要求外，还需考虑下列设备要求： （1）生产能力大，即单位塔截面上单位时间的物料处理量大。 （2）分离效率高，即气、液两相能充分接触。 （3）适应能力强及操作弹性大，即对各种物料性质的适应性强并且在负荷波动时能维持操作稳定，保持较高的分离效率。 （4）流体阻力小，即气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降小。 二、塔设备的分类及工作原理与适用场合： 1. 分类： 按照塔设备内部构件的结构型式，可分为板式塔和填料塔两大类。 2. 工作原理与适用场合： （1）板式塔： 板式塔内沿塔高装有若干层塔板（塔盘），液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。当处理量大时多采用板式塔。蒸馏操作的规模较大，故采用板式塔。 （2）填料塔： 填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续性的变化。当处理量较小时多采用填料塔。 三、板式塔的结构组成： 1. 主体部分：由塔体和裙座组成。塔体多采用钢板焊制。裙座上端与塔体底封头 焊接在一起，下端按要求通过地脚螺栓固定在基础上。 2.内件：由塔盘、降液管、溢流堰、紧固件、支承件及除沫装置等组成。这是塔 设备进行化工过程和操作的主要部分。
塔基础知识 1：化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的? 答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2：塔设备是如何分类的? 答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能)，可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3：什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1。在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。 4：塔的安装对精馏操作有何影响? 答：：(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。（3）溢流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。另外，泪孔是否畅通，受液槽，集油箱，升气管等部件的安装，检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求，只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5：塔设备中的除沫器有什么作用? 答：除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除3—5um的雾滴，塔盘间若设置除沫器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6：塔器在进行设备的材料选择时,应考虑哪些问题?
第一节：概述 一、塔设备在炼汕厂中的作用 在炼汕、化工及轻工业生产屮，气、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的，如精馆、吸收、解吸、萃取等。这些过程都是在一定的压力、温度、流量等工艺条件下,在一定的设备内完成的。由于其过程屮两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备；从外形上看这些设备都是竖直安装的圆桶形容器，形如“塔”，故习惯上称其为塔设备。 塔设备能够为气、液或液、液两相进行充分接触提供适宜的条件，即充分的接触时间、分离空间和传质传热的而积，从而起到相际间质量和热量交换的目的，实现工艺 所要求的生产过程，生产出合格产品。所以塔设备的性能对報个装宜的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大的影响。 塔设备的投资费川及钢材消耗仅次于换热设备。据统计，在化工和石汕化丁?生产装直屮, 塔设备的投资费用占全部?工艺设备总投资的25.39%,在炼汕和煤化生产装置屮占34.85%；其所消耗的钢材重量在齐类设备屮所占比例也是比较高的，如年产250万吨常减压蒸啊装宜中，塔设备耗用钢材重量占45.5%,年产120万吨催化裂化装直屮占48.9%,年产30万吨乙烯装直屮占25?28.3%o可见塔设备是炼汕、化工生产屮最重要的工艺设备之一，它的设计、研究、使用对化工、炼汕等工艺的发展起着重人的作用。 二、塔设备的分类及一般构造 随着炼汕、化工生产工艺的不断改进和发展，与Z相适应的塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行 分类。如按工艺用途分类，按操作压力分类，也可按其内部结构进行分类。 （-）按用途分类 1.精饴塔利用液体混和物中各组分挥发度的不同來分离其务液体组分的操作称为蒸徭，反复多次蒸網的过程称为精馆，实现精徭操作的塔设备称为精馆塔。如常减压装豈屮的常压塔、减 压塔，可将原汕分离为汽汕、煤汕、柴汕以及润滑汕等。 2.吸收塔、解吸塔利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其屮的气体释放出 來的过程称为解吸。实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。如催化裂化装置屮的吸收、解吸塔，从炼厂气屮冋收汽汕、从裂解气屮回收乙烯和丙烯，以及气体净化等都需要吸收、解吸塔。 3.萃取塔对于各组分I'可沸点相差很小的液体混和物，利用一般的分离方法难以奏效, 这时可在液体混和物 加入某种沸点较高的溶剂（称为萃収剂）；利用混合液屮各组分在萃取剂屮溶解度的不同，将它们分离，这种方法称为萃取（也称为抽提）。实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。如丙烷脱沥 青装置屮的抽提塔等。 4.洗涤塔用水除去气体中无用的成分或周体尘粒的过程称为水洗，所用的塔设备称为洗涤塔。 （二）按操作压力分类 塔设备根据其完成的工艺操作不同，其压力和温度也 不相同。但当达到相平衡时，压力、温度、气相组成和液相组成之间存在着一定的函数关系。在实际生产屮，原料和产品的成分和要求是工艺确定的，不能随意改变，压力和温度有选择的余地，但二者之间是相互关联的，如一项先确定了，另一项则只能由相平衡关系求出。从操作方便和设备简单的角度来说，选常压操作最好，从冷却剂的来源角度看，一般宜将塔顶冷凝温度控制在30?40°C以便采用廉价的水或空气作为冷却剂。所以塔设备根据具体工艺要求，设备及操作成本综合考虑，有时可以在常压下操作、有时需要在加压下操作，有时还需要减压操作。相应的塔设备分别称为常压塔、加压塔和减压塔。 （三）按结构形式分类
塔设备知识 一、塔设备概况 塔设备是石油化工、化学工业、石油工业等生产中最重要的设备之一。它可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。在塔设备中能进行的单元操作有：精馏、吸收、解吸，气体的增湿及冷却等。 塔设备的分类 塔设备的种类很多，为了便于比较和选型，必须对塔设备进行分类，常见的分类方法有： ①按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔； ②按单元操作分有精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反应塔、干燥塔等； ③按内件结构分有板式塔、填料塔。 二、塔设备的主要构件及作用
由上图可见，无论是板式塔还是填料塔，除了各种内件之外，均由塔体、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台等组成。 a.塔体塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外，因而塔体除了承受一定的操作压力（内压或外压）、温度外，还要考虑风载荷、地震载荷、偏心载荷。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求 b.支座塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座。 c.人孔及手孔为安装、检修、检查等需要，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的结构及位置等要求不同。 d.接管用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相连接。按其用途可分为进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接管、液位计接管等。 e.除沫器用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器工作性能的好坏对除沫效率、分离效果都具有较大的影响。 f.吊柱安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。 三、塔设备的一般类型（按内件结构分） （一）板式塔 A 常用板式塔的类型 1泡罩塔 泡罩塔是工业应用最早的板式塔，而且在相当长的一段时期内是板式塔中较为流行的一种塔型。泡罩塔盘的结构主要由泡罩、升气管、溢流堰、降液管及塔板等部分组成，如下图所示。 优点：操作弹性大，因而在负荷波动范围较大时，仍能保持塔的稳定操作及较高的分离效率；气液比的范围大，不易堵塞等。
钢制塔式容器制造基础知识 1、主要内容 钢制塔式压力容器应用、分类、基本结构、制造过程中的筒体成形及控制、塔体开孔及接管装配、塔盘的制造与组装、裙座组装、分段长距离运输的长塔组装、塔器成品检验等内容。 2、主要引用标准或文献 JB/T4710 钢制塔式容器 JB/T4710-2005《钢制塔式容器》设计压力不大于35MPa，高度H大于10m、且高度H与平均直径D之比大于5的裙座支承钢制塔式容器。 GB150.1~4 压力容器 HG20652 塔器设计技术规定 JB/T1205 塔盘技术条件 TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程 3、塔器的分类、基本结构及制造工艺流程简介 3.1、塔器的分类 1）按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解析塔、萃取塔、增湿塔、干燥塔、反应塔。 2）按操作压力分为加压塔、常压塔、和减压塔。 3）按内件结构分为填料塔和板式塔。 （1）填料塔：内装有一段或数段填料，作为气、液接触，实现传质传热的基本条件。液体沿填料表面呈膜状自上而下流动，气体呈连续相自下而
上与液体作逆向流动，并进行气、液两相的传质和传热。两相的组分浓度或温度沿塔高呈连续变化。特点：填料塔的基本特点是结构简单、压力降小、效率高、宜采用耐腐蚀材料制造。对于易发泡和热敏性的物料，分离程度要求高的操作，更显出其优越性。不过当填料塔塔径增大时，会引起气、液分布不均匀，接触不良，出现效率下降。此外填料塔的检修工作量大，损耗大。 （2）板式塔：塔内装有一定数量的塔板，作为气、液接触，实现传质、传热的基本构件。板式塔按结构分：有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌型塔等。 筛板塔的塔盘分为整块式塔盘（DN≤700mm）和分块式塔盘。整块式塔盘又分根据塔盘组装方式不同可分为定距管式及重叠式两类。采用整块式塔盘时，塔体由若干个塔节组成，每个塔节中装有一定数量的塔盘，塔节之间采用法兰连接。分块式塔盘：直径较大的板式塔，为便于制造、安装、检修，可将塔盘分成数块，通过人孔送入塔内，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。为了进行塔内清洗和维修，使人能进入各层塔盘，在塔盘板接近中央处设置一块通道板。各层塔盘板上的通道板最后开在同一垂直位置上，以有利于采光和拆卸。通道应为上下均可拆的连接结构。从上方或下方松开螺母，将双面可拆结构的椭圆垫旋转90度，拆去塔盘。塔盘板安放在焊接于塔壁的支承圈上，塔盘板与支承圈的连接用卡子，卡子由卡板、椭圆垫板、圆头螺钉及螺母等零件组成。塔盘上所开的卡子孔通常为长圆形，这是考虑大塔体椭圆度公差及塔盘板尺寸公差等因素。特点：效率高、处理量大而压力降也较大的特点。其最大特点是多种形式，不同性能的塔盘使板式塔有着广泛的适用性。 3.2、塔器的基本结构 塔器基本结构由塔体、支座、内件、附件四部分组成。填料塔与板式塔
塔设备基础知识培训讲义 塔设备种类 塔设备的主要构件及作用 塔设备的一般结构 塔设备的载荷种类及对强度的影响常见腐蚀部位.形态及腐蚀原因塔设备运行中常见故障及处理方法 第一部分 塔设备种类 一、塔设备主要功能 塔设备是石油化工、化学工业、石油工业等生产中最重要的设备之一。它可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。在塔设备中能进行的单元操作有：精馆、吸收、解吸, 气体的增湿及冷却等。 二、塔设备的分类 塔设备的种类很多，为了便于比较和选型，必须对塔设备进行分类，常见的分类方法有： ①按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔； ②按单元操作分有精馆塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反应塔、干燥塔等; ③按内件结构分有板式塔、填料塔。
板式塔是一种逐级（板）接触的气液传质设备。塔内以塔板为基本构件，气体自塔底以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气- 液相密切接触而进行传质传热，两相的浓度呈阶梯式变化。 根据气液操作状态分为鼓泡式塔板，如泡帽、浮阀、筛板等塔板及喷射式塔，如舌形、网孔等塔板。又可根据有没有降液管分为溢流式塔板（泡帽等）和穿流式塔板（穿流式筛板和穿流式栅板等）。 ?填料塔属于微分接触型的企业传质设备。塔内以填料为气液接触和传质的基本元件。液体在填料表面呈膜状自上而下流动，气体呈连续相自下而上与液体做逆流流动，并进行气液两相间的传质与传热。两相的浓度或温度延塔高呈连续变化。 ?根据结构特点分为乱堆填料（鲍尔环、阶梯环、环矩鞍等颗粒填料）及规则填料（网波纹填料、板波纹填料、格栅填料）。 第二部分 塔设备的主要构件及作用
ro —1 1 —2—任出C3> 3—(HJWWA-O. <1— 5—6—O?孑一人礼：8—20円?a 亠s—rx 入 6 1O—11 — MS^IO a 12—g 入O 一、塔的主要构件 由上图可见，无论是板式塔还是填料塔，除了各种内件之外，均由塔体、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台等组成。a?塔体塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外，因而塔体除了承受一定的操作压力（内压或外压）、温度外，还要考虑风载荷、地震载荷、偏心载荷。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求 b.支座塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量 较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座。 C.人孔及手孔为安装、检修、检查等需要，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的结构及位置等要求不同。 d?接管用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相连接。按其用途可分为进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪
塔器基础知识 1、反应器：主要用来使物料在其中间进行化学反应，生成新的物质，或者使物料进行搅拌、沉降等单元操作。 2、容器：主要用来贮存原料，中间产品和成品等。按形状分有圆柱形、球形等，而以圆柱形容器应用最广。 3、塔器：用于吸收、洗涤、精馅、萃取等化工单元操作。塔器多为立式设备，其断面一般为圆形。塔器的高度和直径之比，一?般相差较大。 4、换热器：主要用来使两种不同温度的物料进行热量交换，以达到加热或冷却之目的。塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液和液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馅、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥, 以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 4、什么是传质设备？ O由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备； 5、按塔的内件构成结构分为板式塔和填料塔。 塔设备尽管其用途各异，操作条件也各不相同，但就其构造而言都大同小异，主要由塔体、支座、内部构件及附件组成。根据塔内部构件的结构可以
将其分为板式塔和填料塔两大类。具体结构如图所示。 塔体是塔设备的外壳，由圆筒和两封头组成；封头可以是半球形、椭圆形、碟形等；支座是将塔体安装在基础上的连接部分，一般采用裙式支座，有圆筒形和圆锥形两种，常采用圆筒形。裙座与塔体采用对接焊接或搭接焊接连接，裙座的高度由工艺要求的附属设备（如再沸器、泵）及管线的布置情况而定 6、精馅塔：精馅主要是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。挥发度较高的物质在气相中的浓度比在液相中的浓度高，因此借助于多次的部分汽化及部分冷凝，而达到轻重组分分离的目的。这样的操作称为蒸馅，反复多次蒸馅的过程称为精馋，实现精僧操作的塔设备称为精德塔。 7、吸收塔、解吸塔：利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸。实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。 塔设备的构件，除了种类繁多的各种内件外，其余构件则是大致相同。主要包括以下儿个部分： 填空 为确保塔设备安全稳定运行，必须做好（日常检查），并（记录检查）结果，以作为定期（停车检查）、（检修）的历史资料。 日常检查有哪些？。 答：原料、成品及I口I流液的流量、温度、纯度，公用工程流体，如水蒸气、冷却水、压缩空气等的流量、温度及压力。