精馏塔设备
化工设备基础知识汇总
填料的种类：1、乱堆部分 反应设备
按反应器结构型式分类
反应器
釜式（槽式） 塔式
管式 固定床 流化床
釜式反应器：主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。 可间歇操作，也可连续操作。由壳体、搅拌器和换热装置等 组成。
塔式反应器：指高径比较大的反应设备。广泛用于气－液相 反应、液－液相反应。
特征：反应器内填充有固定不动的固体颗粒。 可以 是催化剂，也可以是固体反应物。 适用于气固催化反应，固相加工反应，应用非常广 泛。
固定床反应器的结构型式
换热式固定床反应器
列管式固定床反应器 管内装填催化剂，反应物料自上而下通过床层；管间为载热
体，与管内物料进行换热，以维持所需的温度条件。
5、流化床反应器
组合后，泵的特性曲线由单泵同一H下Q的 倍数确定。
离心泵的类型与选用
（2）离心泵的选用
①根据被输送液体的性质确定泵的类型。 ②确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产 任务来定，所需压头由管路的特性方程来定。 ③根据所需流量和压头确定泵的型号。 A、查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管 路所需相适应。 B、若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找， H也应以最大流量对应值查找。 C、若H和Q与所需要不符，则应在邻近型号中找H 和Q都稍大一点的。
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器 两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后， 送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小， 持液量小，操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液 体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率 降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对 侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
浮阀精馏塔的介绍及其优点
浮阀精馏塔的介绍及其优点
浮阀精馏塔是一种用于精馏分离过程的设备，它在化工、石油化工和制药等领域得到广泛应用。
浮阀精馏塔的主要优点包括：
1. 高效分离：浮阀精馏塔通过在塔板上设置浮阀，可以有效地阻止液体的逆流和混合，提高了分离效率，实现了对混合物的精细分离。
2. 较大的操作弹性：浮阀精馏塔的操作弹性较大，可以在较宽的负荷范围内保持稳定的操作，适应不同生产负荷的变化。
3. 良好的传质性能：浮阀的特殊结构和运动方式使得气液两相在塔板上能够充分接触，提供了良好的传质条件，促进了质量传递和能量交换。
4. 较低的压降：相比于其他类型的精馏塔，浮阀精馏塔的压降较低，减少了能量的损失和设备的负荷。
5. 易于维护和操作：浮阀精馏塔的结构相对简单，浮阀易于更换和维修，操作也相对容易，降低了设备的维护成本和操作难度。
6. 适用范围广泛：浮阀精馏塔适用于各种混合物的分离，如烃类混合物、醇类混合物等，可以满足不同工业领域的需求。
总的来说，浮阀精馏塔具有分离效率高、操作弹性大、传质性能好、压降低、维护方便等优点，是一种在化工、石油化工和制药等行业中广泛应用的精馏设备。
精馏塔设备概述
精馏塔设备概述简介精馏塔是一种常用于分离液体混合物的设备，通过不同组分的挥发度差异实现分离和纯化。
它是化工工业中最常用的分离设备之一，广泛应用于石油化工、化学制药、食品加工等领域。
工作原理精馏塔利用液体分子在不同温度下的挥发差异，通过冷凝和蒸发的循环作用，将混合物中的组分逐步分离。
其基本工作原理是将混合物加热至使其中一种组分直接蒸发并进入冷凝器，然后再将液态的组分回流到塔底进行冷却。
这样循环往复，最终实现分离纯化。
构造精馏塔主要由塔体、进料管、蒸发器、冷凝器、塔底总流出口、分馏液流出口、回流管和塔板等组件构成。
塔体塔体是精馏塔的主要支撑部分，通常由金属材料制成。
其长度和直径可以根据实际情况进行设计。
塔体的内壁通常设置为光滑的表面，以减小流体摩擦阻力，提高传质效率。
进料管进料管用于将待分离混合物导入精馏塔。
其位置通常设计在塔体的顶部，便于混合物均匀分布到塔板上。
蒸发器蒸发器位于精馏塔的底部，通过加热的方式将液态混合物加热至蒸发温度。
蒸发器通常采用外加热的方式，如蒸汽加热或电加热，以提高温度控制精度。
冷凝器冷凝器位于精馏塔的顶部，用于冷却和凝结蒸汽相。
冷凝器通常采用冷水或制冷剂循环的方式进行冷却，将蒸汽相转化为液相，并通过管道排出。
塔底总流出口塔底总流出口是精馏塔的最底部出口，用于排出未蒸发的液态组分。
通常通过阀门控制流量和压力。
分馏液流出口分馏液流出口位于精馏塔的中间位置，用于排除已经分离纯化的组分。
也通过阀门进行流量和压力的调控。
回流管回流管从冷凝器中将冷凝的液相通过管道回流到塔底，作为冷却液。
回流液的流量和塔底总流出口的控制可以实现进一步的分离纯化。
塔板塔板是精馏塔内组织分离过程的关键部分，用于实现质量和传质的分离。
塔板通常为水平平板状，上面设置气体和液体的流通孔，以及液体收集槽等构造。
应用领域精馏塔在化工工业中有着广泛的应用，常见的应用领域包括：•石油化工：用于原油的分离和石油产品的精制，如汽油、柴油、润滑油等的提纯。
精馏塔的基本结构
精馏塔的基本结构精馏塔是一种常用的化工设备，用于分离和提纯混合物。
它具有以下基本结构：1. 塔身：精馏塔的主要部分是塔身，它通常是由一系列平行管道或塔板组成。
塔身的长度和直径取决于操作条件和要分离的混合物性质。
在塔体内，混合物经过加热升温进入塔体，液相成分发生汽化，而气相成分进一步得到浓缩。
2. 进料区：它是精馏塔的顶部，接收物料，一般设置有气液分布器，用以均匀地将混合物喷淋到塔体内。
进料区中的塔板称为进料塔板，通常它需要具有一定的防回流能力。
3. 蒸汽冷凝器：在精馏塔的顶部，通常安装一个用能够冷却和冷凝塔顶气相和失重蒸汽的蒸汽冷凝器。
蒸汽冷凝器通常包括冷却介质的进出口，以及用于冷却和冷凝蒸汽的管网。
4. 塔板：塔板通常由金属材料制成，其目的是均匀地分布汽相和液相，并提供足够的接触时间，以便实现质量传递。
不同的塔板类型可根据需要选择；例如，筛板用于高流速的气液比和易挥发性或高粘度物质，而洞板主要用于低流速的气液比和粘性较小的物质。
5. 冷凝器回流罐：在精馏塔的底部，安装有一个冷凝器回流罐，主要用于回收精馏分和分离底部物质。
冷凝器回流罐通常包括管道和控制阀门，以调整塔顶和塔底的液位。
6. 塔内附件：精馏塔还包括许多不同类型的附件，如内置式冷却器、外置冷却器、再沸器、脱气泵和加药设备等。
这些附件可以根据需要进行选择。
在使用精馏塔时，要根据要处理的混合物的物理和化学性质，选择合适的操作参数和设备结构类型。
这些参数包括温度、压力、进料速度、回流比等等。
随着技术的不断发展，一些新颖的设计和构成方式正在出现，并逐渐得到广泛应用。
精馏塔的种类
精馏塔的种类一、引言在化工领域，精馏是一种常用的分离技术，可以用于分离液体混合物中的不同组分。
而精馏塔作为精馏过程中最核心的设备之一，具有不同的种类和结构。
本文将介绍精馏塔的种类、结构和应用领域。
二、按照结构分类1. 塔板精馏塔塔板精馏塔是最常见的一种精馏设备。
它由一系列塔板组成，每个塔板上都有一个孔，用于液体和气体的交换。
塔板通常由金属材料制成，如不锈钢。
塔板的数量可以根据需要进行调整，以实现不同的分离效果。
塔板精馏塔具有操作简单、投资成本低的优点，被广泛应用于石油、化工和食品等行业。
2. 填料精馏塔填料精馏塔不同于塔板精馏塔，它没有塔板，而是通过填料来实现液体和气体之间的传质传热。
填料可以是不同形状的颗粒或物块，如环状填料、网状填料和球状填料等。
填料精馏塔由于没有塔板的限制，可以实现更高的传质传热效率和更高的塔效。
填料精馏塔通常用于需要较高塔效的工艺，如精制石油产品的分离和超高纯度化学品的生产。
3. 除气塔除气塔是一种特殊的精馏塔，它主要用于除去液体中的气体。
除气塔通常由吸附剂填料构成，通过与气体中的气体相互作用来实现气体的分离。
除气塔被广泛应用于炼油、天然气处理和化学品生产等领域。
三、按照应用分类1. 石油精馏塔石油精馏塔主要用于石油加工行业中，用于将原油中的不同组分进行分离。
根据石油组分的不同，石油精馏塔可以实现蒸馏、重整、裂化和精制等不同的工艺。
石油精馏塔的设计和操作需要考虑原油的性质、产品要求和经济因素等多个因素。
2. 酒精精馏塔酒精精馏塔主要用于酒精和酒的生产过程中，用于将发酵产生的液体中的酒精进行分离。
酒精精馏塔通常采用填料结构，以实现高效的酒精分离。
酒精精馏塔还需要考虑产品的纯度、产量和能源消耗等因素。
3. 精细化工精馏塔精细化工精馏塔广泛应用于化学工业中，用于生产高纯度的化学品。
精细化工精馏塔通常采用填料结构和复杂的操作控制系统，以实现对微量杂质的高度分离。
精细化工精馏塔的设计和操作需要考虑产品的要求、设备的安全性和可靠性等因素。
精馏塔的结构和工作原理
精馏塔的结构和工作原理精馏塔是一种化工设备，常用于分离液体混合物中不同成分的纯度，可用于提纯化合物、分离混合物中的杂质以及提取组分等。
其结构和工作原理是很重要的，下面将详细介绍。
一、结构精馏塔主要由塔壳、填料和塔盘三部分组成。
1.塔壳：塔壳是整个精馏塔的基础结构，可分为上壳体和下壳体两部分。
上壳体通常设置液位探测器和液位控制器，用于监测和控制塔内液位。
下壳体通常设计有入口和出口，用于将料液引入塔内。
2.填料：填料是塔内的填充物，主要作用是提供大量的表面积和接触面，增加塔内液体与气体之间的接触，从而促进物质的传质和传热。
常用的填料有环形填料、板式填料和筛板填料等。
3.塔盘：塔盘是一种平坦的圆盘结构，可分为穿孔板和筛板两种形式。
穿孔板上布满了数量不等的小孔，而筛板则由多个平行密排的矩形筛孔组成。
塔盘上形成的液膜和气泡共同作用，实现液体与气体的质量传递。
二、工作原理精馏塔的工作原理基于不同组分在不同温度下的沸点差异。
其分离过程主要包括蒸馏、冷凝、回流和分离四个步骤。
1.蒸馏：在塔底施加加热，使混合物中的易挥发组分汽化，形成蒸汽。
蒸汽上升到塔内，与下降的液体接触，并通过填料或塔盘上的小孔进入下一塔层。
2.冷凝：在塔顶设置冷凝器，冷却蒸汽，并将其转化为液体。
冷却过程中，蒸汽中的高沸点组分冷凝成液体，而低沸点组分保持挥发状态。
3.回流：冷凝后的液体通过回流管回流到塔顶，重新进入塔内。
回流液的作用是增加塔壁的液体，并通过填料或塔盘上的孔洞与上升的蒸汽混合。
4.分离：回流液与上升的蒸汽在塔内产生剪切力，使其彼此接触并进一步传质。
不同组分在塔内通过多次挥发和冷凝步骤的重复循环分离，逐渐提纯。
工作原理的关键在于塔内的物质传质和传热。
填料和塔盘提供了大量的表面积和接触面，使液体和气体之间能够充分接触。
高效的传质和传热能够促使组分之间相互转移，达到分离的目的。
总结：精馏塔的结构和工作原理是使得不同成分纯度提高的关键。
通过加热、冷凝和回流等步骤进行反复蒸发和冷凝，最终实现混合物中组分的分离。
精馏塔设备操作规程
精馏塔设备操作规程1. 引言精馏塔是一种常用的物质分离设备，广泛应用于化工、石油、食品等行业。
为确保精馏塔的正常运行和操作安全，制定本操作规程。
2. 设备概述精馏塔是一种以物料在分相状态下进行批量或连续运行的设备。
其基本构造包括塔体、进料装置、套管、蒸汽输送装置、冷凝器、塔顶泵等。
3. 操作流程3.1 开机准备•检查塔体和进料装置的密封性，确保无泄漏现象。
•检查套管的冷却水流量，确保正常运行。
•检查蒸汽输送装置和冷凝器的状态，确保功能正常。
3.2 开始运行•打开塔体进料阀门，缓慢加料至设定值。
•启动冷却水循环系统，使其达到稳定状态。
•打开蒸汽输送装置，提供所需的热量。
•监测塔体温度、压力和流量，确保操作参数在正常范围内。
3.3 调整操作参数•根据物料特性和工艺要求，适时调整塔体温度和压力，以达到预期的分离效果。
•监测塔底液位，根据需要调整进料流量。
•根据需要调整塔体冷却水流量，以控制塔顶温度。
3.4 停止运行•关闭塔体进料阀门，停止加料。
•关闭蒸汽输送装置，停止提供热量。
•塔体温度、压力和流量稳定时，可关闭冷却水循环系统。
•关闭冷却水和冷凝器排放阀门。
4. 安全注意事项•操作人员应熟悉精馏塔的结构和原理，掌握操作规程。
•在操作过程中，注意检查设备的密封性，防止泄漏事故。
•切勿随意更改操作参数，必要时应与相关技术人员协商。
•当发现异常情况或设备故障时，应立即停止运行并报告相关人员。
•操作人员应穿戴个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
5. 维护保养•定期清洗塔体和进料装置，确保无残留物附着。
•定期检查蒸汽输送装置和冷凝器的状态，及时进行维护或更换损坏部件。
•定期检查冷却水系统，清除管道中的杂质。
•定期检测塔体温度、压力和流量的准确性，及时修复或更换不准确的传感器。
6. 总结精馏塔设备操作规程是确保精馏塔正常运行和操作安全的重要指导。
操作人员应严格按照规程要求进行操作，加强维护保养工作，确保设备的长期稳定运行。
板式精馏塔工作原理
板式精馏塔工作原理
板式精馏塔是一种常用的分离设备，用于在石化、化工等工业领域中进行精馏和分馏操作。
其工作原理如下：
1. 进料：混合物通过塔底进入精馏塔。
混合物可以是不同沸点的液体，如原油经预处理后的馏分。
2. 液体上升：混合物进入塔底后，被喷淋到塔内。
液体通过底部的冷凝器冷却，形成饱和蒸汽。
3. 气液分离：饱和蒸汽与液体混合物在塔底的反流板上发生气液分离。
液体从反流板上流下塔底，而蒸汽则继续向上流动。
4. 传质传热：蒸汽从塔底逐渐上升，途中与下方的液体反应，实现质量传递。
同时，蒸汽与塔内壁面接触，进行热量传递。
5. 分馏过程：蒸汽逐渐上升，经过塔内多个水平的板层。
在每个板层上，再次发生气液分离，重复传质传热过程。
6. 产品收集：在塔顶部，蒸汽进一步冷却，形成液体产品。
这些产品通过凝冷器冷却后被收集、分离，并用于下游工艺。
7. 废物处理：在塔顶部，未完全冷凝的气体由顶盖排出，这些气体可能是未分离的轻组分或废料，需要进行排放或经过进一步处理。
通过使蒸汽和液体在塔内多次反复接触和分离，板式精馏塔能
够实现混合物中不同沸点组分的有效分离。
塔内的板层提供了更大的接触面积和更好的传质传热条件，有助于提高分离效率。
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填料塔的总体结构 塔体与裙座 喷淋装置 填料 支承装置 液体再分布器
动画>>>
喷淋装置
作用：喷出液体，使整个塔截面的填料很 好润湿，影响塔的处理能力和分离效率。 也叫液体分布装置。
要求：使整个塔截面的填料表面很好润湿， 结构简单，制造维修方便。
分类：喷洒型、溢流型、冲击型
喷洒型
塔设备
塔设备
概述 板式塔 填料塔
概述
作用原理：实现气 （汽）相-液相或液 相-液相之间的充分 接触，使相际间进 行传质及传热。
应用：蒸馏、吸收、 解吸（气提）、萃 取、气体的洗涤、 增湿及冷却等单元 操作。
概述
分类
(1) 按操作压力分：加压塔、常压塔及减压塔。 (2) 按单元操作分：精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、
板式塔
简介 板式塔的塔盘 板式塔的降液管 板式塔的受液盘
板式塔简介
1—吊柱
•总体结构
2 —气体出口 3 —回流液入口
1、塔体与裙座结构
4 —精馏段塔盘
5 —壳体
2、塔盘结构：塔盘板、降液管、溢
流堰、紧固件和支承件。
6
—料液进口
7 —人孔
3、除沫装置：用于分离气体夹带的8 —提馏段塔盘
液滴，多位于塔顶出口处。
冲击型
反射板式喷淋器
各种喷淋装置动画>>>
填料
填料是填料塔的核心内件，提供气-液两相 接触的传质和换热表面，与塔的其它内件 共同决定塔的性能。
有多种形式。各种填料动画>>>
填料塔的支承结构
作用：支承填料 设计要求：足够的强度、刚度以及足够的
自由截面。 分类：栅板型、气液分流型
栅板型支承结构
结构最简单，最 常用。
散装填料直接乱 堆在栅板上时， 将空隙堵塞而减 少开孔率。
气液分流型支承装置
特点：
高通量低压降。 为气体及液体提供了不同的通道，避免了栅板
式支承中气液从同一孔槽中逆流通过。 避免了液体在板上的积聚，利于液体的均匀再
分配。
分类：波纹式、驼峰式、孔管式
波纹式支承装置
分块式塔盘的组装结构
通道板
1—出口堰 2—上段降液板 3—下段降液板 4—受液盘 5—支撑梁 6—支撑圈 7—受液盘 8—入口堰 9—塔盘边板 10—塔盘板 11—紧固件 12—通道板 13—降液板 14—出口堰 15—紧固件 16—连接板
分块式塔盘
塔盘板结构 自身梁式和槽式
通道板
接近中央处设置，塔内清洗和维修。在同 一垂直位置上，以利采光和拆卸。也可用 一块塔盘板代替，见下图
整块式塔盘的组装：定距管式、重叠式。 塔盘圈结构：角焊式、翻边式 密封结构
定距管式塔盘结构
1—塔盘板 2—降液管 3—拉杆 4—定距管 5—塔盘圈 6—吊耳 7—螺栓 8—螺母 9—压板 10 —压圈 11—石棉绳
重叠式塔盘结构
1—调节螺栓 2—支承板 3—支柱 4—压圈 5—塔盘圈 6—填料 7—支承圈 8—压板 9—螺母 10—螺柱 11—塔盘板 12—支座
分块式塔盘的支承
对直径不大的塔（＜2000mm)，塔盘的支 承一般用焊在塔壁上的支持圈
对直径较大的塔（＞2000~3000mm），需 支承梁结构。
板式塔的降液管
(a)
(b)
弓型区截面中仅有一小部 分用于有效的降液截面。
(c)
(d)
弓形区全部截面 用作降液面积
(e)
固定在塔盘上的 弓型降液管
板式塔的受液盘（液封盘）
典型结构：分配锥、玫瑰式壁流收集再分 布器。源自填料塔的液体再分布器 分配锥
填料塔的液体再分布器
D0
玫 瑰
式
D1
壁
流
收
集
再
分
布
器
角焊式整块塔盘
塔盘圈较低时用
塔盘圈较高时用
翻边式整块塔盘
整块式塔盘的密封结构
1.螺栓 2—螺母 3—压板 4—压圈 5—填料 6—圆钢圈 7—塔盘
分块式塔盘
直径较大的板式塔，为便于制造、安装、 检修，塔盘构件通过人孔送入塔内，因此 制成分块式塔盘。焊于塔体内壁塔盘支承 件上。
对分块式塔盘的要求：结构简单，装拆方 便，足够刚性，便于制造、安装和维修。
反应塔、干燥塔等。 (3) 按内件结构分：填料塔、板式塔。
板式塔：逐级（板）接触的气液传质设备。气体自塔底向上以鼓泡 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与传 热，两相的组份浓度呈阶梯式变化。塔板是气液接触和传质的基本构件。
填料塔：微分接触型气液传质设备。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作逆流流动，并进行气液两相间 的传质和传热。两相的组份浓度或温度沿塔高呈连续变化。填料是气液 接触和传质的基本构件。
管式喷洒器：DN≤300mm，可选用管式喷 洒器，通过填料上的进液管（直、弯或缺 口）进行喷洒，结构简单，但喷淋面积较 小且不均匀。
环管（排管）多孔喷洒器
喷洒型
环管（排管）多孔喷洒器 ：DN≤1200mm， 可选用单环管多孔喷洒器，环管下面开小 孔，一般为3~5排。 结构简单，制造和安装 方便；但喷洒面积小，不够均匀，而且液 体要求清洁。
驼峰式支承装置
孔管式支承装置
填料塔的液体再分布器
设置原因：当液体流过填料层时，流体慢 慢地会出现从器壁流走（壁流）的现象， 使液体分布不均匀，塔中央部分填料可能 没有润湿，起不到作用，降低了整个塔的 效率。将上层填料流下的液体收集，再分 布，避免塔中心的填料不能被液体湿润而 形成“干锥 ”。
为保证降液管出口处的液封，在塔盘上设 有受液盘。有平型和凹型两种。
板式塔的受液盘（液封盘）
为保证降液管出口处的液封，在塔或塔段 的最底层塔盘降液管处设置特殊的受液盘， 叫液封盘。
圆形降液管液封盘结构
弓形降液管液封盘结构
填料塔
填料塔的总体结构 喷淋装置 填料 填料支承结构 液体再分布装置
9 —气体入口
4、设备管道：人孔、接管等。 10 —裙座
5、塔附件：保温圈、吊柱、扶梯、11 —釜液出口
平台等。
12 —出入口
板式塔简介
板式塔分类
按塔板结构：筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、舌形 塔等。筛板塔和浮阀塔应用最广。
按气液两相流动方式：错流板式塔、逆流板式 塔。错流板式塔有降液管。
错流式
逆流式
喷洒型
莲蓬头喷洒器 ：主要有半球形、碟形、杯 形，优点是结构简单，制造安装方便，缺 点是小孔易堵塞，不适于处理污浊液体， 一般可用于塔径小于600mm的塔中。
溢流型
盘式分布器：液体从中央进料管加到喷淋 盘内，然后从喷淋盘上的降液管溢流。
溢流型
槽式分布器：主要用于DN＞1000mm的塔， 其优点是自由截面大，适应性好，处理量 大，操作弹性大，其结构见图。
板式塔的塔盘
塔盘作用：塔盘实际上是塔中的气、液通 道。
要求：塔盘结构本身必须具有一定的刚度 以维持水平，塔盘与塔壁之间要保持一定 的密封性以避免气、液短路。
塔盘的结构有整块式和分块式两种。
DN≤700mm
整块式塔盘
DN≥800mm
分块式塔盘
整块式塔盘
小直径塔体由若干塔节组成，内装有一定 数量的整块式塔盘，塔节间用法兰连接。