塔设备基础知识

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工仪表用的短管等。

静设备知识问答

--生产部

塔设备

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、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。

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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

1 塔 机 使 用 方 案

一﹑一般说明

1. 塔机必须由持证上岗的专人按照使用说明书要求进行操作,严禁违章操作.

2. 塔机正常工作温度为-20ºC~40ºC,风速低于6级.

3. 塔机每转移一次工地安装后,必须在进行了空载﹑动载﹑静载试验以及各种安全装置调整后方可使用.其动载试验为额定载荷的110%,静载试验载荷为额定的125%.

4. 在夜间工作时,除塔机本备用照明外,施工现场必须备有充分的照明设备.

5. 司机室内禁止存放润滑油,油棉纱及其它易燃爆品,冬季取暖时更应注意防火.

6. 塔机必须有良好的电气接地措施(接地电阻不大于4Ω)防止雷击,遇有雷雨,严禁人员在塔机附近走动.

7. 塔机应定专业人员,实行专人负责制,非本机人员不得进入司机室和擅自操作,在处理电气故障时,必须有专职维修人员2员以上.

二﹑塔机的顶升作业

1. 在进行顶升作业过程中,必须有专人指挥﹑专人照管电源,专人操作液压系统和专人紧固螺栓.非有关操作人员,不得登上套架操作平台,更不得擅自启动泵﹑阀开关及其它电气设备. 2 2. 顶升作业应白天进行,若遇到特殊情况需要夜间作业时,必须备有充足的照明设备.

3. 只能四级风以下进行顶升作业,如在顶升过程中,突然遇风力加大,必须停止作业,并紧固螺栓,使上下塔身连为一体.

4. 顶升前放松电缆,使电缆放松长度略大于总的爬升高度,并做好电缆的固定工作.

5. 在顶升过程中,严禁回转.

6. 在顶升过程中如发现故障,必须立即停机检查,非经查明真相和将故障排除,不得继续进行爬升作业.

7. 每次顶升前后,必须认真做好准备工作和收发工作,特别是在顶升以后,各连接螺栓应按规定预紧固,不得松动,套架滚轮与塔身标准节之间无阻塞,操纵杆应回到中间位置,液压系统的电源应切断等.

三﹑起重机的操作

1. 司机必须在得到指挥人员的信号后,方可进行操作,操作时必须鸣笛,操作时精力集中.

2. 司机应严格按起重量性能中规定的幅度和起重进行工作.严禁超载使用.

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。