按(an)塔(ta)(ta)(ta)(ta)內(nei)件結構(gou)可分為:板式(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)和(he)填料塔(ta)(ta)(ta)(ta)。塔(ta)(ta)(ta)(ta)設(she)備盡(jin)管其(qi)用(yong)途各異(yi),操(cao)作條件也各不相(xiang)同,但就(jiu)其(qi)構(gou)造而(er)言大(da)同小異(yi),主(zhu)要(yao)(yao)由(you)(you)塔(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)、支(zhi)座、內(nei)部(bu)構(gou)件及(ji)附件組成(cheng)。根據(ju)塔(ta)(ta)(ta)(ta)內(nei)部(bu)構(gou)件的(de)(de)(de)結構(gou)可以將其(qi)分為板式(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)和(he)填料塔(ta)(ta)(ta)(ta)兩大(da)類。塔(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)是(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)設(she)備的(de)(de)(de)外殼,由(you)(you)圓筒(tong)和(he)兩封頭(tou)組成(cheng);封頭(tou)可以是(shi)半球形(xing)(xing)(xing)、橢圓形(xing)(xing)(xing)、碟形(xing)(xing)(xing)等(deng);支(zhi)座是(shi)將塔(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)安裝在基礎上的(de)(de)(de)連接部(bu)分,一般采(cai)用(yong)裙(qun)式(shi)支(zhi)座,有圓筒(tong)形(xing)(xing)(xing)和(he)圓錐形(xing)(xing)(xing)兩種,常采(cai)用(yong)圓筒(tong)形(xing)(xing)(xing)。裙(qun)座與塔(ta)(ta)(ta)(ta)體(ti)采(cai)用(yong)對(dui)接焊接或(huo)搭接焊接連接,裙(qun)座的(de)(de)(de)高度(du)由(you)(you)工藝要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)附屬(shu)設(she)備(如(ru)再沸(fei)器、泵)及(ji)管線的(de)(de)(de)布(bu)置情況而(er)定。
1. 板式塔(plate column)
在板式(shi)塔(ta)中裝有一定數量的(de)(de)塔(ta)盤(pan),液(ye)(ye)體(ti)借自身的(de)(de)重量自上(shang)而(er)(er)下(xia)沉向(xiang)(xiang)塔(ta)底(在塔(ta)盤(pan)板上(shang)沿(yan)塔(ta)徑橫(heng)向(xiang)(xiang)流動),氣體(ti)靠壓(ya)差自下(xia)而(er)(er)上(shang)以鼓泡的(de)(de)形式(shi)穿(chuan)過塔(ta)盤(pan)上(shang)的(de)(de)液(ye)(ye)層升向(xiang)(xiang)塔(ta)頂(ding)。在每層塔(ta)盤(pan)上(shang)氣、液(ye)(ye)兩(liang)相(xiang)密(mi)切接觸(chu),進行(xing)傳質,使兩(liang)相(xiang)的(de)(de)組分濃度沿(yan)塔(ta)高呈階梯(ti)式(shi)變化,如(ru)圖4.1所示。
如(ru)果按其塔板上氣、液流向不同還可分為(wei)以下幾(ji)種。
①. 氣、液呈錯(cuo)(cuo)流(liu)的(de)(de)塔(ta)板(ban)(ban)。氣、液呈錯(cuo)(cuo)流(liu)的(de)(de)塔(ta)板(ban)(ban)上(shang)裝(zhuang)有降液管,液體自上(shang)板(ban)(ban)的(de)(de)降液管落下,進入塔(ta)板(ban)(ban)之(zhi)后,沿著塔(ta)板(ban)(ban)橫向流(liu)過,經塔(ta)板(ban)(ban)的(de)(de)降液管流(liu)入下一(yi)塊(kuai)塔(ta)板(ban)(ban)(受液槽(cao))。一(yi)般(ban)受液槽(cao)和(he)對應降液管寬度是一(yi)樣的(de)(de)。而氣體則(ze)通過塔(ta)板(ban)(ban)的(de)(de)開孔,與液體呈錯(cuo)(cuo)流(liu)方式(shi)傳質和(he)傳熱。氣、液呈錯(cuo)(cuo)流(liu)方式(shi)的(de)(de)塔(ta)板(ban)(ban)在生產上(shang)用得最多(duo),根據其氣、液接觸元件形式(shi)的(de)(de)不同,又(you)可(ke)分為泡罩型(xing)塔(ta)板(ban)(ban)、篩孔型(xing)塔(ta)板(ban)(ban)、浮閥型(xing)塔(ta)板(ban)(ban)和(he)噴射型(xing)塔(ta)板(ban)(ban)。
②. 氣、液呈逆流(liu)(liu)(liu)的塔(ta)(ta)板(ban)(ban)。塔(ta)(ta)板(ban)(ban)結構簡單(dan),不設溢流(liu)(liu)(liu)管,氣、液從(cong)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)縫中上下穿流(liu)(liu)(liu)而過,在(zai)板(ban)(ban)上的流(liu)(liu)(liu)體為上升蒸(zheng)汽所攪(jiao)動而形成(cheng)泡(pao)沫,進行兩相間的傳質(zhi),這類(lei)塔(ta)(ta)板(ban)(ban)的塔(ta)(ta)有(you)柵板(ban)(ban)塔(ta)(ta)、穿流(liu)(liu)(liu)式波(bo)紋篩板(ban)(ban)塔(ta)(ta)。
③. 氣(qi)(qi)(qi)、液(ye)呈(cheng)并(bing)流(liu)的塔板。氣(qi)(qi)(qi)、液(ye)呈(cheng)并(bing)流(liu)的塔板在(zai)每一塊塔板上(shang),氣(qi)(qi)(qi)、液(ye)呈(cheng)并(bing)流(liu)接(jie)觸(chu)方(fang)(fang)式(shi),對整(zheng)個塔氣(qi)(qi)(qi)、液(ye)呈(cheng)逆流(liu)操(cao)作方(fang)(fang)式(shi)。
板(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)按有(you)無(wu)降(jiang)(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)可分為兩類(lei):有(you)降(jiang)(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(錯流(liu)式(shi)(shi)),包括篩(shai)板(ban)(ban)(ban)、浮閥板(ban)(ban)(ban)、泡罩板(ban)(ban)(ban)、導向篩(shai)板(ban)(ban)(ban)、舌(she)形(xing)板(ban)(ban)(ban)、多降(jiang)(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)等;無(wu)降(jiang)(jiang)液(ye)管(guan)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)(逆流(liu)式(shi)(shi)),包括穿(chuan)流(liu)篩(shai)板(ban)(ban)(ban)、穿(chuan)流(liu)柵板(ban)(ban)(ban)、波紋穿(chuan)流(liu)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)等。板(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)的結構板(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)的主要部件是塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban),塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)有(you)許(xu)多形(xing)式(shi)(shi)。圖4.2所示(shi)為板(ban)(ban)(ban)式(shi)(shi)塔(ta)(ta)(ta)(ta)塔(ta)(ta)(ta)(ta)板(ban)(ban)(ban)結構。
2. 填(tian)料塔(packed column)
填(tian)料塔(ta)中裝填(tian)一定高度的填(tian)料,液體(ti)自(zi)(zi)塔(ta)頂沿填(tian)料表(biao)面向下流(liu)動,作為連續相(xiang)的氣體(ti)自(zi)(zi)塔(ta)底向上流(liu)動,與(yu)液體(ti)進行逆流(liu),兩相(xiang)組分的濃度沿塔(ta)高呈連續變化。可根據(ju)工藝特點(dian)、介質的特性選用(yong)不同(tong)類型的填(tian)料,如(ru)拉(la)西環、鮑爾環等(deng)。填(tian)料塔(ta)結構示意(yi)圖如(ru)圖4.3所(suo)示。
典型填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)塔(ta)的(de)工作(zuo)原理圖(tu)如(ru)圖(tu)4.4所示。塔(ta)體為一圓筒,筒內(nei)堆放一定高(gao)度的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)。操作(zuo)時,液體自(zi)塔(ta)上(shang)部進入,通過液體分(fen)布器均勻噴灑于(yu)塔(ta)截(jie)面(mian)上(shang),在(zai)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)表面(mian)呈膜狀流(liu)下(xia)。填(tian)(tian)(tian)充高(gao)度較高(gao)的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)塔(ta)可將填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)分(fen)層(ceng),各層(ceng)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)之間設置液體再分(fen)布器,收集上(shang)層(ceng)流(liu)下(xia)的(de)液體,并將液體重新均布于(yu)塔(ta)截(jie)面(mian)。氣體自(zi)塔(ta)下(xia)部進入,通過填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)層(ceng)中的(de)空隙(xi)由塔(ta)頂排(pai)出,離開(kai)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)層(ceng)的(de)氣體可能挾(xie)帶少量(liang)液沫(mo),必要(yao)時可在(zai)塔(ta)頂安裝除沫(mo)器。