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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。
塔设备基本结构：塔体；包括筒节、端盖、和联接法兰等；内件：塔板或填料及其支承装置；支座：一般为裙式支座；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、保温层等。
）第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体厚度的计算：1．按计算压力计算塔体及封头厚度：根据我们以前第4章和第5章所学知识计算2．塔体承受的各种载荷计算自支承式塔设备的塔体除承受工作介质压力之外，还承受自重载荷，风载荷，地震载荷，偏心载荷的作用。
如图8-3（1）塔设备自重载荷的计算主要要求计算正常操作下、水压试验时和吊装时各自的质量。
分别为最大质量，最小质量和操作质量。
（2）地震载荷当发生地震时，塔设备作为悬壁梁，在地震载荷作用下产生弯曲变形。
所以，安装在7度及7度以上地震烈度地区的塔设备必须考虑它的抗震能力，计算出水平地震力，垂直地震力和地震弯矩。
（3）风载荷风对塔体的作用之一是造成风弯矩，在迎风面的塔壁和裙座体壁引起拉应力，背风面一侧引起压应力；作用之二是气流在风的背向引起周期性旋涡，即卡曼涡街，导致塔体在垂直于风的方向产生周期振动，这种情况仅仅出现在H/D较大，风速较大时比较明显，一般不予以考虑。
计算步骤①分段，图8-8②选危险截面0—0截面，塔设备的基底截面；1—1截面，裙座上人孔或较大管线引出孔处的截面；2—2截面，塔体与裙座连接焊缝处的截面。
③两相邻计算截面间的水平风力④风弯矩塔设备作为悬臂梁，在风载荷作用下产生弯曲变形。
（4）偏心载荷计算3.塔体稳定校核1)先假定筒体有效厚度S ei,计算压力在塔体中引起的轴向应力σ1重量载荷及垂直地震力在塔体中引起的轴向应力σ2弯矩在塔体中引起的轴向应力σ32)求出最大组合压应力3)最大组合压应力内压操作的塔设备，最大组合轴向压应力出现在停车情况；图(a)外压操作的塔设备，最大组合轴向压应力出现在正常操作情况；(b)4.塔体拉应力校核1）假定筒体有效厚度S ei计算压力在塔体中引起的轴向应力σ1重量载荷及垂直地震力在塔体中引起的轴向应力σ2弯矩在塔体中引起的轴向应力σ32）求出最大组合拉应力3）最大组合拉应力内压操作的塔设备，最大组合轴向拉应力出现在正常操作情况；图(a) 外压操作的塔设备，最大组合轴向压应力出现在停车情况；图(b)5．塔体最终厚度的确定按设计压力计算的塔体厚度S e;按稳定条件验算确定的厚度S ei;按抗拉强度验算条件确定的厚度S ei;取上述三者中的最大值，作为塔体的有效厚度。
化工设备知识培训–塔设备基础知识一、塔设备概述塔设备是化工生产中常见的一种设备，它主要用于气体或液体的分离、净化和反应。
塔设备的主要组成部分包括塔底、塔体、塔顶以及进出料管道等。
二、塔设备的分类塔设备根据不同的工作原理和结构形式可以分为多种类型，常见的塔设备包括萃取塔、吸收塔、吸附塔、蒸馏塔等。
2.1 萃取塔萃取塔主要用于分离混合物中的有机物质，它通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取塔一般由填料、萃取液进入装置和混合物进入装置的管道等组成。
2.2 吸收塔吸收塔主要用于气体吸收液体中的溶质，常用于气体净化和气体分离过程中。
吸收塔的主要组成部分包括填料、入口喷头、气体进出口口和液体进出口等。
2.3 吸附塔吸附塔主要用于吸附物质的分离和净化，常见的应用是通过将固体吸附剂与流体接触，将流体中的目标分子吸附在吸附剂表面或孔隙中。
吸附塔的主要组成部分包括填料、进出料管道、吸附剂装置等。
2.4 蒸馏塔蒸馏塔主要用于对混合液进行精馏，根据组分的沸点差异，将混合液分离为不同的组分。
蒸馏塔的主要组成部分包括塔壳、塔盘、回流管、塔顶和塔底等。
三、塔设备的工作原理塔设备的工作原理主要有物理吸附、化学反应、萃取、吸收和蒸馏等几种。
3.1 物理吸附物理吸附是指分子或离子间的相互作用力使之附着在固体表面。
物理吸附主要是靠分子之间的范德华力和静电作用力实现的。
3.2 化学反应化学反应是指通过化学变化达到分离、净化或反应的目的。
化学反应一般需要适当的温度和压力条件下进行。
3.3 萃取萃取是指通过溶剂将混合物中的目标组分分离出来。
萃取过程中，溶剂与混合物中的物质之间发生物理或化学作用，将目标组分转移到溶剂中。
3.4 吸收吸收是指气体通过与液体接触，将气体中的溶质吸附到液体中的过程。
吸收过程中，气体与液体之间发生物理或化学作用，使溶质从气体相转移到液体相。
3.5 蒸馏蒸馏是指利用混合液中不同组分的沸点差异，通过加热使其中的易挥发组分先蒸发，然后冷凝为液体，从而实现混合液的分离。
化工设备知识培训—塔设备1. 引言化工设备是化学工程中不可或缺的组成部分，而塔设备作为一种常见的化工设备类型，广泛应用于化学工程中的分离、提纯和反应等过程中。
本文将对塔设备的基本知识进行介绍和培训，包括其定义、分类、结构、工作原理和应用领域等方面的内容。
2. 塔设备的定义和分类塔设备，是一种用于气体相和液体相之间进行物质传递、热量传递和反应转化的设备。
根据其功能和结构特点的不同，塔设备可以分为吸收塔、萃取塔、蒸汽塔、吸附塔、析出塔等多种类型。
•吸收塔：主要用于气液相之间的物质吸收和分离，常见的应用场景包括酸尾气吸收、碱液中二氧化硫的吸收等。
•萃取塔：用于从混合物中选择性地萃取出所需组分，常见的应用场景包括石油加工中的脱蜡、脱臭等。
•蒸汽塔：用于气液两相之间的传质和传热，常见的应用场景包括蒸馏、提取等。
•吸附塔：通过吸附材料吸附物质，分离混合物中的组分，常见的应用场景包括气体干燥、有机废气处理等。
•析出塔：通过分离纯净的溶剂或溶质，实现物质分离和提纯，常见的应用场景包括结晶、结晶分离等。
3. 塔设备的结构与工作原理塔设备的结构和工作原理根据其类型的不同而有所差异。
以吸收塔为例，其基本结构包括填料层、液下疏水层、液上洗涤层和气突板等。
工作原理是通过将气体和液体进行接触，使气相中的组分被液体吸收，实现物质的分离和纯化。
具体工作过程如下：1.气体从塔底部进入吸收塔，经过填料层，与从塔顶部往下流动的吸收液进行接触。
2.在填料层中，气体中的物质传递到液体相中，被液体吸收。
3.液相在填料层中向下流动，带走吸收的组分。
4.经过多次接触和反复吸收，气体中的组分被逐渐减少，达到分离的目的。
5.最终，从塔顶部排出的气体已经被部分组分吸收，经过液下疏水层和液上洗涤层的处理后，达到排放要求。
4. 塔设备的应用领域塔设备广泛应用于化工、石化、环保、能源等行业，在不同的领域中扮演着重要的角色。
其中，吸收塔主要用于酸、碱、氨等有害气体的去除，常见的应用场景包括炼油厂的脱硫、电厂的烟气脱硝等；萃取塔主要用于油品的脱蜡、脱臭等处理，常见的应用场景包括石油加工中的脱蜡等；蒸汽塔主要用于石油、化工、制药等行业的分离和纯化过程，常见的应用场景包括石油精制中的蒸馏分离、制药工艺中的提取等；吸附塔主要用于气体和液体中的杂质去除和分离，常见的应用场景包括有机废气处理、水处理中的重金属去除等；析出塔主要用于纯化和提纯过程，常见的应用场景包括结晶、结晶分离等。
