化工設(shè)備知識培訓(xùn)—塔設(shè)備總

1、化工設(shè)備知識培訓(xùn) 塔設(shè)備基礎(chǔ)知識主 要 內(nèi) 容1 塔設(shè)備概述2 板式塔3 填料塔4 精餾塔5 吸收塔6 萃取塔1 塔 設(shè) 備 概 述化工廠塔設(shè)備1化工廠塔設(shè)備21 塔 設(shè) 備 概 述1 塔 設(shè) 備 概 述1.1 塔設(shè)備的概念 化工生產(chǎn)過程中可提供氣液或液液兩相之間進(jìn)行直接接觸機(jī)會，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱目的，又能使接觸之后的兩相及時(shí)分開，互不夾帶的設(shè)備。 注：相是指沒有外力作用下，物理、化學(xué)性質(zhì)完全相同，成分相同的均勻物質(zhì)的聚集態(tài)。 外形特點(diǎn)：體型高，長寬比大。1.2 塔設(shè)備的主要特點(diǎn) 塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。常見的、可在塔設(shè)備中完成單元操作的有精餾、吸收、解吸、萃取及氣體的洗滌

2、、冷卻、增濕、干燥等。1.3 塔設(shè)備的種類 1 塔 設(shè) 備 概 述 （1）按塔的內(nèi)部構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式，可將塔設(shè)備分為兩大類：板式塔和填料塔。 （2）按化工操作單元的特性（功能），可將塔設(shè)備分為：精餾塔、吸收塔、萃取塔、反應(yīng)塔、解吸塔、再生塔和干燥塔等。 （3）按操作壓力可將塔設(shè)備分為：加壓塔、常壓塔和減壓塔。1 塔 設(shè) 備 概 述1.4 塔設(shè)備的主要外部構(gòu)件及作用（1）板式塔（2）填料塔1.4.1 塔體 塔體即塔設(shè)備的外殼，常見的塔體由等直徑、等厚度的圓筒及上下封頭組成。塔設(shè)備通常安裝在室外，因而塔體除了承受一定的操作壓力（內(nèi)壓或外壓）、溫度外，還要考慮風(fēng)載荷、地震載荷、偏心載荷。此外還要滿足在試

3、壓、運(yùn)輸及吊裝時(shí)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求 。1 塔 設(shè) 備 概 述 塔體支座是塔體與基礎(chǔ)的連接結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗O(shè)備較高、重量較大，為保證其足夠的強(qiáng)度及剛度，通常采用裙式支座（簡稱“裙座” ）。裙座分為圓筒形和圓錐形兩種。1.4.2 支座 1 塔 設(shè) 備 概 述1.4.3 人孔及手孔 為安裝、檢修、檢查等需要，往往在塔體上設(shè)置人孔或手孔。不同的塔設(shè)備，人孔或手孔的結(jié)構(gòu)及位置等要求不同。1.4.6 吊柱 安裝于塔頂，主要用于安裝、檢修時(shí)吊運(yùn)塔內(nèi)件。1 塔 設(shè) 備 概 述1.4.4 接管 為用于連接工藝管線，使塔設(shè)備與其他相關(guān)設(shè)備相連接。按其用途可分為進(jìn)液管、出液管、回流管、進(jìn)氣出氣管、側(cè)線抽出管、取樣

4、管、儀表接管、液位計(jì)接管等。1.4.5 除沫器 為用于捕集夾帶在氣流中的液滴。除沫器工作性能的好壞對除沫效率、分離效果都具有較大的影響。2 板 式 塔2 板 式 塔2.1 板式塔的概念 板式塔是一種逐級（板）接觸的氣液傳質(zhì)設(shè)備。塔內(nèi)以塔板為基本構(gòu)件，氣體自塔底以鼓泡或噴射的形式穿過塔板上的液層，使氣-液相密切接觸而進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，兩相的濃度呈階梯式變化。2.2 板式塔的類型 2 板 式 塔 板式塔類型的不同，在于其中的塔板結(jié)構(gòu)不同，常見的主要類型有：泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌片塔等。2.2.1 泡罩塔 板泡罩塔是工業(yè)應(yīng)用最早的板式塔，而且在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)是板式塔中較為流行的一種塔型。泡罩塔盤

5、的結(jié)構(gòu)主要由泡罩(氣液接觸元件)、升氣管、溢流堰、降液管及塔板等部分組成。2 板 式 塔泡罩塔的優(yōu)點(diǎn)： 操作彈性大，因而在負(fù)荷波動范圍較大時(shí)，仍能保持塔的穩(wěn)定操作及較高的分離效率；氣液比的范圍大，不易堵塞等。泡罩塔的缺點(diǎn) ： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、氣相壓降大、以及安裝維修麻煩等。 目前，只是在某些情況如生產(chǎn)能力變化大，操作穩(wěn)定性要求高，要求有相當(dāng)穩(wěn)定的分離能力等要求時(shí)，可考慮使用泡罩塔。 2.2.2 篩板塔 篩板塔也是應(yīng)用歷史較久的塔型之一，與泡罩塔相比，篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，篩板塔結(jié)構(gòu)及氣液接觸狀況如下圖所示。篩板塔塔盤分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流堰及降液管等部分。 2 板 式 塔2 板 式 塔篩板塔的優(yōu)

6、點(diǎn)：篩板塔的缺點(diǎn) ： 小孔徑篩板易堵塞，不適于處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液。 篩孔塔板是最簡單的塔板，造價(jià)低廉，只要設(shè)計(jì)合理，其操作彈性是可以滿足生產(chǎn)需要的，目前已成為應(yīng)用最為廣泛的一種板型 。 (1)結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修方便，相同條件下生產(chǎn)能力高于浮閥塔； (2)塔板壓力降較低，適用于真空蒸餾； (3)塔板效率較高，但稍低于浮閥塔； (4)具有較高的操作彈性，但稍低于泡罩塔。2.2.3 浮閥塔 浮閥塔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在塔板上開有若干個(gè)閥孔，每個(gè)閥孔裝有一個(gè)可上下浮動的閥片，閥片本身連有幾個(gè)閥腿，插入閥孔后將閥腿底腳撥轉(zhuǎn)90，以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。閥片周邊沖出幾

7、個(gè)略向下彎的定距片，當(dāng)氣速很低時(shí)，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點(diǎn)接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。2 板 式 塔鏈接1浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)： (1)生產(chǎn)能力大；(2)操作彈性大； (3)塔板效率較高；(4)塔板結(jié)構(gòu)及安裝較泡罩簡單，重量較輕 。浮閥塔的缺點(diǎn) ： (1)在氣速較低時(shí)，仍有塔板漏液，故低氣速時(shí)塔板效率有所下降； (2)浮閥閥片有卡死和吹脫的可能，這會導(dǎo)致操作運(yùn)轉(zhuǎn)及檢修的困難； (3)塔板壓力降較大，妨礙了它在高氣相負(fù)荷及真空塔中的應(yīng)用。 浮閥塔板是對泡罩塔板的改進(jìn)，取消了升氣管，在塔板開孔上方設(shè)置了浮閥，浮閥可根據(jù)氣體的流量自行調(diào)節(jié)開度。氣量較小時(shí)可避免過多的漏液，

8、氣量較大時(shí)可使氣速不致過高，降低了壓降。2 板 式 塔 2.2.4 舌形塔 舌型塔是應(yīng)用較早的一種斜噴型塔。氣體通道為在塔盤上沖出的以一定方式排列的舌片。舌片開啟一定的角度，舌孔方向與液流方向一致。 舌形塔板是為了防止過量液沫夾帶而設(shè)計(jì)的一種塔型。 舌形塔結(jié)構(gòu)簡單，安裝檢修方便，但這種塔的負(fù)荷彈性較小，塔板效率較低，因而使用受到一定限制。2 板 式 塔2 板 式 塔 為了克服上述舌形塔的不足，20世紀(jì)60年代研制的一種定向噴射型浮動舌形塔板。它的處理能力大，壓降小，舌片可以浮動。因此，塔盤的霧沫夾帶及漏液均較小，操作彈性顯著增加，板效率也較高，但其舌片容易損壞。 鏈接22.2.5 板式塔的比較

9、 各種板式塔的比較是一個(gè)十分復(fù)雜的問題。但就生產(chǎn)能力、塔板效率、操作彈性、壓力降及造價(jià)等方面來看，浮閥塔在蒸氣負(fù)荷、操作彈性、塔板效率方面與泡罩塔相比都具有明顯優(yōu)勢，因而目前獲得了廣泛應(yīng)用。篩板塔的壓降小、造價(jià)低、生產(chǎn)能力大，除操作彈性較小外，其余均接近浮閥塔，故應(yīng)用也較廣。2 板 式 塔 2.3 塔盤 板式塔的塔盤主要分為溢流式和穿流式兩大類，二者之間的區(qū)別就在于溢流式塔盤有降液管，而穿流式塔盤上的氣液兩相同時(shí)通過塔板上的一些孔道流動。穿流式塔盤處理能力較大，壓力降較小，但效率及操作彈性較差。 溢流式塔盤由氣液接觸元件（如浮閥、篩孔、泡罩等）、塔板、降液管及受液盤、溢流堰等構(gòu)成。2 板 式

10、塔 鏈接32.3.1 塔盤的結(jié)構(gòu) 下面主要介紹溢流式塔盤的結(jié)構(gòu)，穿流式塔盤因省去了降液管，結(jié)構(gòu)簡化，故不敘述。 塔盤按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整塊式塔盤和分塊式塔盤。當(dāng)塔徑700mm時(shí)，采用整塊式塔盤；塔徑800mm時(shí)宜采用分塊式塔盤。 2.3.2 塔盤的分類 整塊式塔盤根據(jù)組裝方式不同可分為定距管式、重疊式和支撐圈式。采用整塊式塔盤時(shí)，塔體由若干個(gè)塔節(jié)組成，每個(gè)塔節(jié)中裝有一定數(shù)量的塔盤，塔節(jié)之間采用法蘭連接。 （1）整塊式塔盤2 板 式 塔 直徑較大的板式塔，為便于制造、安裝、檢修，可將塔盤板分成數(shù)塊，通過人孔送入塔內(nèi)，裝在焊于塔體內(nèi)壁的塔盤支承件上。分塊式塔盤的塔體，通常為焊制整體圓筒，不分塔節(jié)。（

11、2）分塊式塔盤2.3.3 降液管 作用：使夾帶氣泡的液流進(jìn)入降液管后具有足夠的分離空間，能將氣泡分離出來，從而僅有清液流往下層塔盤。 2 板 式 塔 結(jié)構(gòu)型式：可分為圓形降液管和弓形降液管兩類 。圓形降液管通常用于液體負(fù)荷低或塔徑較小的場合，弓型降液管適用于大液量及大直徑的塔 。 為了保證降液管出口處的液封，在塔盤上設(shè)置受液盤，受液盤有平型和凹型兩種（見下圖)。受液盤的型式和性能直接影響到塔的側(cè)線取出、降液管的液封和流體流入塔盤的均勻性等。平型受液盤適用于物料容易聚合的場合 ；當(dāng)液體通過降液管與受液盤的壓力降大于25mm水柱，或使用傾斜式降液管時(shí)，應(yīng)采用凹型受液盤。2.3.4 受液盤2 板 式

12、 塔 溢流堰有保持塔盤板上一定液層高度和促使液流均勻分布的作用。采用平型受液盤時(shí)，為使上層塔板流入的液體能在塔盤上均勻分布，并為了減小入口液流的沖力，常在液體進(jìn)口處設(shè)置進(jìn)口堰。 2.3.5 溢流堰及進(jìn)口堰2 板 式 塔 2.4 板式塔工作原理2 板 式 塔 正常工作時(shí)，液體在重力作用下自上而下通過各層塔板后由塔底排出；氣體在壓差推動下，經(jīng)均布在塔板上的開孔由下而上穿過各層塔板后由塔頂排出，在每塊塔板上皆儲有一定的液體，氣體穿過時(shí)兩相接觸進(jìn)行傳質(zhì)。 為有效地實(shí)現(xiàn)氣液兩相之間的傳質(zhì)，板式塔應(yīng)具有兩方面的功能： （1）每塊板上氣液兩相保持密切充分的接觸，為傳質(zhì)過程提供足夠大且不斷更新的相界面，減小傳

13、質(zhì)阻力； （2）使氣液兩相盡量保持逆流流動狀態(tài)，以提供最大的傳質(zhì)推動力。 總之，設(shè)計(jì)意圖是塔內(nèi)逆流、板上錯(cuò)流。塔板操作示意（浮閥） 鏈接5塔板操作示意（篩板） 鏈接62 板 式 塔 3 填 料 塔3.1 填料塔的概念 3 填 料 塔 填料塔屬于微分接觸型的氣液傳質(zhì)設(shè)備。塔內(nèi)以填料為氣液接觸和傳質(zhì)的基本元件。液體在填料表面呈膜狀自上而下流動，氣體呈連續(xù)相自下而上與液體做逆流流動，并進(jìn)行氣液兩相間的傳質(zhì)與傳熱。兩相的濃度或溫度沿塔高呈連續(xù)變化。3.2 填料塔的結(jié)構(gòu) 典型填料塔的結(jié)構(gòu)如上圖所示，主要部件有塔體、填料及支承、液體分布器及再分布器、除沫器等。3 填 料 塔3.3 填料 填料是填料塔的核心

14、內(nèi)件，它為氣液兩相充分接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)提供了表面積。可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。3.3.1 散裝填料 散裝填料是指以亂堆為主的填料，這種填料是具有一定外形的顆粒體，又稱之為顆粒填料，根據(jù)外形分以下三種：（1）環(huán)形填料：拉西環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料 、階梯環(huán)填料； （2）鞍形填料：弧鞍填料 、矩鞍填料 、改進(jìn)矩鞍填料；（3）金屬鞍環(huán)填料；3 填 料 塔3.3.1.1 拉西環(huán)（Raschig ring）填料 缺點(diǎn)：由于高徑比大，堆積時(shí)填料間易形成線接觸，因此液體在填料層流動時(shí)，常存在嚴(yán)重的溝流和壁流現(xiàn)象。且拉西環(huán)填料的內(nèi)表面潤濕率較低，因而傳質(zhì)速率也不高。 在拉西環(huán)基礎(chǔ)上衍生了環(huán)、十字環(huán)及螺旋環(huán)等，

15、其基本改進(jìn)是在拉西環(huán)內(nèi)增加一結(jié)構(gòu)，以增大填料的比表面積。 優(yōu)點(diǎn)：易于制造，價(jià)格低廉，且對它的研究較為充分，所以在過去較長的時(shí)間內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。3 填 料 塔3.3.1.2 鮑爾環(huán)（Pall ring）填料 在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的鮑爾環(huán)是在其側(cè)壁上開一層或兩層長方形小孔，小孔的母材并不脫離側(cè)壁而是形成向內(nèi)彎的葉片。 鮑爾環(huán)填料的優(yōu)良性能使它一直為工業(yè)所重視，應(yīng)用十分廣泛。可由陶瓷、金屬或塑料制成。 比之拉西環(huán)，鮑爾環(huán)不僅具有較大的生產(chǎn)能力和較低的壓降，且分離效率較高，溝流現(xiàn)象也大大降低。 3 填 料 塔3 填 料 塔 這樣的結(jié)構(gòu)使得階梯環(huán)填料的性能在鮑爾環(huán)的基礎(chǔ)上又有提高，其生產(chǎn)能力可提

16、高約10%，壓降則可降低25%，且由于填料間呈多點(diǎn)接觸，床層均勻，較好地避免了溝流現(xiàn)象。 階梯環(huán)填料的結(jié)構(gòu)與鮑爾環(huán)填料相似，環(huán)壁上開有長方形小孔，環(huán)內(nèi)有兩層交錯(cuò) 45的十字形葉片，環(huán)的高度為直徑的一半，環(huán)的一端成喇叭口形狀的翻邊。 階梯環(huán)一般由塑料和金屬制成，由于其性能優(yōu)于其它側(cè)壁上開孔的填料，因此獲得廣泛的應(yīng)用。3.3.1.3 階梯環(huán)填料（Stair ring） 弧鞍是較早開發(fā)的一種表面全部展開的具有馬鞍形狀的瓷質(zhì)型填料，又稱馬鞍填料?；“疤盍显谒?nèi)呈相互搭接狀態(tài)，形成弧形氣體通道，優(yōu)點(diǎn)：與拉西環(huán)相比，空隙率高，氣體阻 力小，液體分布性能較好，性能優(yōu)于 拉西環(huán)。缺點(diǎn)：相鄰填料易發(fā)生互套疊現(xiàn)象

17、，使填料有 效表面降低，從而影響傳質(zhì)速率， 因此弧鞍填料很快就被矩鞍填料所取代。3.3.1.4 弧鞍形填料3 填 料 塔 矩鞍是在弧鞍基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)不對稱的鞍形填料。矩鞍填料的兩端為矩形，且填料的兩面大小不等。這樣的結(jié)構(gòu)使矩鞍克服了弧鞍填料相互重疊的缺點(diǎn)，填料的均勻性得到改善。因而使液體分布均勻，氣液傳質(zhì)速率得到提高。瓷矩鞍填料是目前采用最多的一種瓷質(zhì)填料。3.3.1.5 矩鞍形填料3 填 料 塔3.3.1.6 金屬英特洛克斯（Intalox）填料 將環(huán)形結(jié)構(gòu)與鞍形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)集于一體而形成的一種獨(dú)特結(jié)構(gòu)的填料，具有生產(chǎn)能力大、壓降低、液體分布性能好、傳質(zhì)速率高及操作彈性大等優(yōu)良性能，

18、因而獲得廣泛應(yīng)用，在減壓蒸餾中其優(yōu)勢更為顯著。3 填 料 塔 上述幾種形式的填料屬實(shí)體填料，與之對應(yīng)的另一類金屬絲網(wǎng)制成的填料稱為網(wǎng)體填料。網(wǎng)體填料也有多種形式，如網(wǎng)環(huán)和鞍型網(wǎng)等。3.3.1.7 網(wǎng)體填料（Wire gauze packings）缺點(diǎn)：造價(jià)很高，故多用于實(shí)驗(yàn)室 中難分離物系的分離。 因網(wǎng)絲細(xì)密，填料的空隙很高，比表面積 很大。由于毛細(xì)管作用，填料表面潤濕性能很好。故網(wǎng)體填料氣體阻力小，傳質(zhì)速率高。3 填 料 塔優(yōu)點(diǎn)：3.3.2 規(guī)整填料 在亂堆的散裝填料塔內(nèi)，氣液兩相的流動路線是隨機(jī)的，加之填料填裝時(shí)難以做到各處均勻如一，因而容易產(chǎn)生溝流等不良情況，從而降低塔的效率。 規(guī)整填料

19、是一種在塔內(nèi)按均勻的幾何圖形規(guī)則、整齊堆砌的填料，空隙大，故生產(chǎn)能力大，壓降小，且因流道規(guī)則，所以只要液體初始分布均勻，則在全塔中分布也均勻，因此規(guī)整填料幾乎無放大效應(yīng)，通常具有很高的傳質(zhì)效率。 造價(jià)較高，易堵塞難清洗，因此工業(yè)上一般用于較難分離或分離要求很高的情況。3 填 料 塔 規(guī)整填料的種類按照結(jié)構(gòu)可分為絲網(wǎng)波紋填料和板波紋填料。使用時(shí)根據(jù)填料塔的結(jié)構(gòu)尺寸，疊成圓筒形整塊放入塔內(nèi)或分塊拼成圓筒形在塔內(nèi)砌裝。各種陶瓷規(guī)整填料金屬板波紋規(guī)整填料3 填 料 塔3.3.3 填料用材的選擇（1）塑料：設(shè)備操作溫度較低，除濃硫酸、濃硝酸等強(qiáng)酸外，體系對塑料無溶脹，但塑料表面對水溶液的潤濕性差。（2）

20、陶瓷一般用于腐蝕性介質(zhì)，尤其是高溫時(shí)，但對HF和高溫下的H3PO4與堿不能使用。（3）金屬耐高溫，但不耐腐蝕。不銹鋼可耐一般的酸堿腐蝕（含Cl-的酸除外），但價(jià)格較昂貴。3 填 料 塔3.4 填料的支撐裝置 填料的支承裝置安裝在填料層的底部。其作用是防止填料穿過支承裝置而落下；支承操作時(shí)填料層的重量；保證足夠的開孔率，使氣液兩相能自由通過。 支撐柵板是結(jié)構(gòu)最簡單、最常用的填料支承裝置（如下圖）。它由相互垂直的柵條組成，放置于焊接在塔壁的支撐圈上。這種支承裝置廣泛用于規(guī)整填料塔。用于散裝填料時(shí)，柵板上先放置一盤板波紋填料，然后再裝填散裝填料。避免散裝填料直接亂堆在柵板上， 將空隙堵塞從而減少其開

21、孔率 。3.4.1 柵板型支撐3 填 料 塔3.4.2 氣液分流型支承 氣液分流型支承屬于高通量低壓降的支承裝置。其特點(diǎn)是為氣體及液體提供了不同的通道，避免了柵板式支承中氣液從同一孔槽中逆流通過。這樣既避免了液體在板上的積聚，又有利于液體的均勻再分配。 氣液分流型支承有駝峰式支承裝置和孔管式填料支承裝置。駝峰式支承裝置孔管式填料支承裝置3 填 料 塔3.5 填料塔的液體分布器 液體分布器：對進(jìn)入塔內(nèi)的液體進(jìn)行分布，使得液體在塔截面上分布均勻。液體分布器根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，可分為以下幾種：3 填 料 塔3.6 填料塔的液體收集再分布器3.6.1 填料層分段 當(dāng)液體沿填料層向下流動時(shí)，有流向器壁形成“

22、壁流”的傾向，結(jié)果使液體分布不均，降低傳質(zhì)效率，嚴(yán)重時(shí)使塔中心的填料不能被潤濕而形成“干錐”。 為了提高塔的傳質(zhì)效率，填料必須分段，在各段填料之間，安裝液體收集再分布裝置。其作用有二：（1）收集上一填料層的液體，并使其在下一填料層均勻分布；（2）當(dāng)塔內(nèi)氣、液相出現(xiàn)徑向濃度差時(shí)，液體收集再分布器將上層填料流下的液體完全收集、混合，然后分布到下層填料，并將上升的氣體均勻分布到上層填料以消除各自的徑向濃度差。3 填 料 塔23.6.2 典型結(jié)構(gòu)3 填 料 塔 液體再分布器：為改善向壁偏流效應(yīng)造成的液體分布不均，在填料層內(nèi)部每隔一定高度設(shè)置的裝置。3.7 填料的壓緊和限位裝置 （1）填料壓緊器又稱填料

23、壓板。將其自由放置于填料層上部，靠其自身的重量壓緊填料。當(dāng)填料層移動并下沉?xí)r，填料壓板即隨之一起下落，故散裝填料的壓板必須有一定的重量。常用的填料壓緊板有柵條式和網(wǎng)板式填料壓板，均可制成整體式或分塊結(jié)構(gòu)，視塔徑大小及塔體結(jié)構(gòu)而定。絲網(wǎng)壓板3 填 料 塔（2）填料限位器又稱床層定位器，用于金屬、塑料制成的散裝填料及所有規(guī)整填料。它的作用是防止高氣速、高壓降或塔的操作出現(xiàn)較大波動時(shí)，填料向上移動而造成填料層出現(xiàn)空隙，從而影響塔的傳質(zhì)效率。3 填 料 塔3.8 除沫器 用來除去由填料層頂部逸出的氣體中的液滴，安裝在液體分布器上方。 3.9 填料塔工作原理 操作時(shí)，液體自塔上部進(jìn)入，并通過液體分布器均

24、勻噴灑于塔截面上，并在填料表面呈膜狀流下；氣體自塔下部進(jìn)入，通過填料層中的空隙由塔頂排出。氣液兩相在液膜表面進(jìn)行傳質(zhì)。塔設(shè)備工作原理鏈接73 填 料 塔3 填 料 塔3.10 板式塔與填料塔的比較 對許多逆流接觸的過程，填料塔和板式塔都可以使用。各種塔型各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)物系綜合考慮選擇。 填料塔操作范圍較小，特別是對于液體負(fù)荷的變化更為敏感； 填料塔不宜于處理易聚合或含有固體懸浮物的物料； 當(dāng)氣液接觸過程中需要冷卻以移出反應(yīng)熱或溶解熱時(shí)，不適宜用填料塔。另外，當(dāng)有側(cè)線出料時(shí)，填料塔也不如板式塔方便； 填料塔的塔徑可以很小，但板式塔的塔徑一般不小于0.6m； 板式塔的設(shè)計(jì)資料更容易得到而且更為可

25、靠，安全系數(shù)可以取得更??；3 填 料 塔 當(dāng)塔徑不很大時(shí)，填料塔的造價(jià)便宜； 對于易起泡的物系，填料塔更合適； 對于腐蝕性物系，填料塔更合適； 對于熱敏性物系，采用填料塔較好； 填料塔的壓降比板式塔小，更適于真空操作。 4 精 餾 塔 液體混合物的蒸餾操作，是提純物質(zhì)和分離混合物的一種方法，它廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。4.1 精餾塔的結(jié)構(gòu)4 精 餾 塔鏈接9板式精餾塔4 精 餾 塔4.2 精餾塔操作的基本概念4.2.1 沸點(diǎn)、泡點(diǎn)、露點(diǎn) 任何液體受熱，其飽和蒸汽壓等于外界大氣壓時(shí)的溫度，叫該液體的沸點(diǎn)。外界壓強(qiáng)越高，液體的沸點(diǎn)就越高；外界的壓強(qiáng)越低，液體的沸點(diǎn)也越低。 在一定壓力下，將某液體混合物

26、加熱至剛剛開始?xì)饣磩倓偝霈F(xiàn)第一個(gè)微小氣泡）時(shí)保持的平衡溫度，稱為該液體混合物的泡點(diǎn)溫度（簡稱泡點(diǎn)）。繼續(xù)加熱，直至全部氣化并將這種氣體混合物在一定壓力下，冷卻至剛剛出現(xiàn)第一滴液珠所保持平衡時(shí)的溫度，稱為露點(diǎn)溫度（簡稱露點(diǎn)）。4 精 餾 塔4.2.2 精餾基本原理 精餾是把液體混合物在傳質(zhì)設(shè)備（塔）中，進(jìn)行多次部分汽化，同時(shí)把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，達(dá)到完全分離混合物，獲得所要求純度的組分的操作。 精餾的操作過程中，是在逆流作用的塔式設(shè)備中進(jìn)行的。被塔釜加熱的流體，所產(chǎn)生的蒸汽在塔內(nèi)自下而上地流動，而送入塔頂?shù)幕亓饕后w，則與上升的蒸汽相迎，自上而下地流動。由于氣液兩相在塔中不斷地相互接觸，進(jìn)

27、行熱和質(zhì)的交換，使兩相在熱交換過程中，易揮發(fā)組分不斷地從液相中向氣相中擴(kuò)散，氣相中易揮發(fā)組分增濃；液相中易揮發(fā)組分逐漸減少，難揮發(fā)組分逐漸增濃；兩相處于不平衡情況下，則存在推動力，產(chǎn)生質(zhì)的傳遞，直至兩相達(dá)到平衡時(shí)，這種傳質(zhì)過程停止。 通過整個(gè)精餾過程，最終由塔頂?shù)玫郊兌容^高的易揮發(fā)組分（塔頂餾出物）的產(chǎn)品，由塔釜排出不易揮發(fā)的物質(zhì)。4.2.3 板式精餾塔正常狀態(tài)動態(tài)演示板式精餾塔正常狀態(tài)動態(tài)演示12板式精餾塔動態(tài)演示正常狀態(tài)4 精 餾 塔 4 精 餾 塔4.2.4 液泛液泛 塔正常工作時(shí),降液管中的液面必須有足夠的高度,以克服兩板間的壓降而流動。當(dāng)氣液兩相之一的流量增大，使降液管內(nèi)液體不能順利

28、下流，造成兩板間液體相連。（1）控制氣液速度于液泛速度之下； 后果：出現(xiàn)淹塔現(xiàn)象。采取措施：（2）采用較大的板間距；鏈接10 板式精餾塔動態(tài)演示液泛4 精 餾 塔4.2.5 液沫夾帶液沫夾帶 上升氣流穿過塔板上液層時(shí)，將板上液體帶入上層塔板的現(xiàn)象。為保證傳質(zhì)達(dá)到一定效果，將液沫夾帶量控制在0.1kg(液)/kg(氣)以下。 后果：過量液沫夾帶后果造成返混，導(dǎo)致板效率嚴(yán)重下降。采取措施：（1）控制氣速； （2）增大板間距；4.2.6 漏液漏液 指當(dāng)上升氣體流速減小，氣體通過升氣孔道的動壓不足以阻止板上液體經(jīng)孔道流下，便會出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。 增大氣速，使氣流分布不均。 后果：塔板效率下降，嚴(yán)重時(shí)塔無法

29、正常工作。采取措施：漏液量不大于液體流量的10。漏液氣速操作氣速 液泛速度4 精 餾 塔4.2.7 塔的操作彈性塔的操作彈性 塔的操作彈性是指最大允許負(fù)荷（負(fù)荷上限）至最小允許負(fù)荷（負(fù)荷下限）的范圍。 精餾塔的負(fù)荷上限，使用液沫夾帶控制（允許夾帶量不大于10%），以能引起“液泛”現(xiàn)象為止，兩者界限下的最大負(fù)荷；負(fù)荷下限，是以漏液量接近10%為準(zhǔn)的最小負(fù)荷。 一般，浮閥塔操作彈性較大，可達(dá)9左右；泡罩塔約為5；篩板塔較?。惶盍纤钚?。4 精 餾 塔4.3 影響精餾操作的工藝因素影響精餾操作的工藝因素4.3.1 塔釜溫度塔釜溫度 在操作壓力不變的情況下，提高塔釜溫度，則使塔內(nèi)液相中的易揮發(fā)組分減少

30、，同時(shí)并使上升蒸汽的速度增大，有利于提高傳質(zhì)效率。 如果由塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，則塔釜排出難揮發(fā)物中，易揮發(fā)組分減少，可減少工藝損失；如果塔釜排出物為產(chǎn)品，則可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，但塔頂排出的易揮發(fā)組分中夾帶的難揮發(fā)組分增多，從而增大工藝損失。因此在提高溫度時(shí)，既要考慮到產(chǎn)品質(zhì)量，又要考慮到工藝損失。 在平穩(wěn)操作過程中，釜溫突然升高，來不及調(diào)節(jié)相應(yīng)的壓力和塔釜溫度時(shí)，必然導(dǎo)致塔釜液被蒸空，壓力升高。這時(shí)重組分（難揮發(fā)組分）易被蒸到塔頂，使塔頂產(chǎn)品不合格。4 精 餾 塔 4.3.2 操作壓力操作壓力 在一定操作溫度的情況下，提高操作壓力，可以相應(yīng)地提高塔的生產(chǎn)能力。但是在塔釜難揮發(fā)產(chǎn)品中，易揮發(fā)組分含量增加

31、。如果從塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，則可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和易揮發(fā)組分的濃度。4.3.3 加料溫度加料溫度 常見的進(jìn)料情況有沸點(diǎn)進(jìn)料、冷液進(jìn)料、飽和蒸氣進(jìn)料、氣液混合進(jìn)料和過熱蒸氣進(jìn)料。 如果是冷液進(jìn)料，且進(jìn)料溫度低于加料板上的溫度，那么加入的物料全部進(jìn)入提餾段，使提餾塔負(fù)荷增加，塔釜消耗蒸汽量增加，塔頂難揮發(fā)組分降低。若塔頂為產(chǎn)品，則會提高產(chǎn)品質(zhì)量。4 精 餾 塔 如果是飽和蒸氣進(jìn)料，則進(jìn)料溫度高于加料板上的溫度，所進(jìn)物料全部進(jìn)入精餾段，精餾段的負(fù)荷增加，會使塔頂產(chǎn)品質(zhì)量降低，甚至不合格。精餾塔較為理想的進(jìn)料情況是沸點(diǎn)進(jìn)料，它較為經(jīng)濟(jì)和最為常用。 4.3.4 加料量加料量 在允許負(fù)荷范圍內(nèi)，提高加料量，對提

32、高產(chǎn)品的產(chǎn)量有益。如果超出允許負(fù)荷，提高加料量，會產(chǎn)生夾帶，甚至液泛；如果加料量過低，塔的平衡操作不好維持，特別是浮閥塔、篩板塔等。由于負(fù)荷減低，蒸汽速度減小，塔板容易漏液，精餾效率降低。4 精 餾 塔4.3.5 回流回流 在精餾操作中，回流是維持全塔正常操作的必要條件。 一般，提高回流比，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。但是回流比過大，塔內(nèi)的內(nèi)循環(huán)增加，使水、電和氣的消耗量增加，操作費(fèi)用相應(yīng)提高。當(dāng)塔頂采出量變大，回流比減小時(shí)，塔內(nèi)氣液接觸不好使平衡受到破壞，因而傳質(zhì)效率下降。同時(shí)，操作壓力下降，難揮發(fā)組分易被帶到塔頂，導(dǎo)致精餾效率下降，塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格。4 精 餾 塔4.4 精餾塔的操作技術(shù)精餾塔的操

33、作技術(shù)4.4.1 精餾塔原始開車操作技術(shù)精餾塔原始開車操作技術(shù) 原始開車一般按以下程序進(jìn)行： （1）檢查 按安裝工藝流程圖逐一進(jìn)行核對檢查。 （2）吹除和清除 在新建或大修后的塔系統(tǒng)所屬設(shè)備和管道內(nèi)，往往存在有安裝過程中的灰塵、焊條鐵屑等雜物。為了避免這些雜物在開車時(shí)堵塞管路或卡壞閥門，必須用壓縮空氣進(jìn)行吹除或清掃。 吹除前應(yīng)按氣液流程，依次拆開與設(shè)備、閥門連接的法蘭，吹除物由此排放。吹洗時(shí)用高速壓縮空氣分段吹盡并用木錘輕擊外壁。每吹盡一段，立即裝好法蘭。吹洗流程應(yīng)該是從設(shè)備的高處往低處吹。4 精 餾 塔 （3）系統(tǒng)水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn) 為了檢查設(shè)備焊縫的致密性和機(jī)械強(qiáng)度，在使用前要進(jìn)行水壓試

34、驗(yàn)。水壓試驗(yàn)一般按設(shè)計(jì)圖紙上的要求進(jìn)行。水壓試驗(yàn)要用常溫下的清水，并要從設(shè)備的最低點(diǎn)注入，使設(shè)備內(nèi)的氣體由上面放盡。 為了保證開車時(shí)氣體不從法蘭及焊縫處泄露出來，使塔操作連續(xù)穩(wěn)定，必須進(jìn)行系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)。試驗(yàn)方法是用壓縮機(jī)向系統(tǒng)內(nèi)送入空氣，并逐漸將壓力提高到操作壓力的1.05倍。然后對所有設(shè)備、管線上的焊縫和法蘭逐個(gè)涂抹肥皂水進(jìn)行查漏。發(fā)現(xiàn)漏處，做好標(biāo)記或記錄，泄壓后進(jìn)行處理。如無泄漏，保壓30min，壓力不降為合格，最后將氣體放空。4 精 餾 塔 （4）單機(jī)試車和聯(lián)動試車 單機(jī)試車是為了確認(rèn)轉(zhuǎn)動和待轉(zhuǎn)動設(shè)備（如空壓機(jī)和離心泵等）是否好用，是否負(fù)荷有關(guān)技術(shù)規(guī)范。單機(jī)試車是在不帶物料和無負(fù)載的情

35、況下進(jìn)行的。首先斷開聯(lián)軸節(jié)，單獨(dú)開動電動機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)48h，觀察電機(jī)是否發(fā)熱，震動，有無雜音，轉(zhuǎn)動方向是否正確等。 聯(lián)動試車是用水或生產(chǎn)物料類似的其他物料，代替生產(chǎn)物料所進(jìn)行的一種模擬生產(chǎn)狀態(tài)的試車。目的是為了檢驗(yàn)生產(chǎn)裝置連續(xù)通過物料的能力。聯(lián)動試車時(shí)給水加熱，觀察儀表是否準(zhǔn)確地指示所通過的流量、溫度和壓力等數(shù)據(jù)，以及設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常等情況。4 精 餾 塔 （6）系統(tǒng)開車 在工業(yè)生產(chǎn)中，被分離的物質(zhì)絕大部分為有機(jī)物，它們具有易燃、易爆的性質(zhì)，在設(shè)備投產(chǎn)前，如果不驅(qū)出設(shè)備內(nèi)的空氣，就很容易與有機(jī)物形成爆炸混合物。因此在向系統(tǒng)送入混合物前，應(yīng)先用惰性氣體（氮?dú)猓⑵渲械目諝庵脫Q，使置換氣中含氧量不大

36、于0.5%。 （5）系統(tǒng)的置換 系統(tǒng)置換合格后，即可進(jìn)行系統(tǒng)開車。4 精 餾 塔4.4.2 精餾塔正常開、停車操作技術(shù)精餾塔正常開、停車操作技術(shù) （1）正常開車 系統(tǒng)裝置置換合格后，即可進(jìn)行生產(chǎn)的正常開車。精餾操作的正常開車分為短期停車后開車和長期停車后開車。 a.短期停車后的開車。 檢查原料庫存情況，選定加料量，向塔釜加料。當(dāng)看見液面后，緩慢升溫，在此過程中，隨著塔壓的升高，塔內(nèi)的惰性氣體逐漸被排出，此時(shí)冷凝液應(yīng)相應(yīng)逐漸加大，并進(jìn)行全回流操作。當(dāng)塔釜液面控制在1/22/3時(shí)，即可開始加料，當(dāng)塔隨升溫過程已轉(zhuǎn)為正常后，停止加料，讓塔內(nèi)自身循環(huán)，待回流液分析合格后，開始采出產(chǎn)品，并繼續(xù)投料生產(chǎn)。

37、 在自身循環(huán)過程，是全回流操作，當(dāng)達(dá)到連續(xù)加料，并連續(xù)采出時(shí)，即為開車成功。4 精 餾 塔 在空塔投料剛升溫時(shí)，升溫速度要緩慢，因?yàn)檫@時(shí)沒有液體回流，塔板上還沒有進(jìn)行氣液接觸和物質(zhì)交換，因而氣體上升速度比正常操作速度快。隨著溫度的升高，塔頂蒸出的氣體被冷凝后，回流到塔頂并沿塔板流下，在塔板上逐漸形成液體層，塔內(nèi)便將進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱過程。如不按此操作，難揮發(fā)組分就會被帶到塔頂，生產(chǎn)出的產(chǎn)品就會不合格。 b.長期停車后的開車。 長期停車后的開車，一般是指檢修后的開車。首先檢查各設(shè)備、管道、閥門、各取樣點(diǎn)、電氣及儀表等是否完好正常；然后對系統(tǒng)進(jìn)行吹凈、清洗、強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)，以及對系統(tǒng)置換，一切正常合

38、格后，按短期停車后的開車操作步驟進(jìn)行。4 精 餾 塔 （2）停車 在化工生產(chǎn)中停車方法與停車前的狀態(tài)有關(guān)，一般有以下三種方式： a.正常停車 生產(chǎn)進(jìn)行一段時(shí)間后，設(shè)備需要進(jìn)行檢查或檢修而有計(jì)劃的停車稱為正常停車。這種停車是逐漸減少物料的加入，直到完全停止加入。待物料蒸完后，停止供氣加熱、降溫并卸掉系統(tǒng)壓力，然后停止供水，將系統(tǒng)中的溶液排放（排到溶液貯槽）干凈。打開系統(tǒng)放空閥，并對系統(tǒng)進(jìn)行清洗。若原料氣中含有易燃、易爆氣體，要用惰性氣體對系統(tǒng)進(jìn)行置換。 停車后，對于某些需要進(jìn)行檢修的設(shè)備，必須要用盲板切斷設(shè)備上的物料管線，以避免可燃物漏出而造成事故。4 精 餾 塔 b.緊急停車 生產(chǎn)中一些想象不

39、到的特殊情況下的停車稱為緊急停車。如某些設(shè)備損壞，某部分電氣設(shè)備的電源發(fā)生故障，某一個(gè)或多個(gè)儀表失靈等，都會造成生產(chǎn)裝置的緊急停車。 發(fā)生緊急停車時(shí)，首先停止加料，調(diào)節(jié)塔釜加熱蒸汽和凝液采出量，使設(shè)備處于待生產(chǎn)的狀態(tài)，此時(shí)，應(yīng)積極搶修，排除故障，待停車原因消除后，應(yīng)按開車的程序恢復(fù)生產(chǎn)。 c.全面緊急停車 當(dāng)生產(chǎn)過程中突然發(fā)生停電、停水、停氣或發(fā)生重大事故時(shí)，則要全面緊急停車。 為了防止全面緊急停車，一般的化工廠均有備用電源，當(dāng)?shù)谝浑娫磾嚯姇r(shí)，第二電源應(yīng)立即送電。4 精 餾 塔4.4.3 精餾塔工藝操作指標(biāo)調(diào)節(jié)精餾塔工藝操作指標(biāo)調(diào)節(jié) （1）塔壓的調(diào)節(jié) 正常操作中，如果加料量、釜溫以及塔頂冷凝器

40、的冷劑量等條件都不變化，則塔壓將隨采出量的多少而發(fā)生變化。采出量太少，塔壓升高。反之，采出量太大，塔壓下降。 操作時(shí)，釜溫、加料量以及塔頂采出量都未發(fā)生變化，塔壓卻升高?？赡苁抢淠齽┑睦鋭┝坎蛔慊蚶鋭囟壬?，抑或冷劑壓力下降。這時(shí)應(yīng)盡快聯(lián)系供冷單位予以調(diào)節(jié)。如果冷劑一時(shí)不能恢復(fù)到正常情況，則應(yīng)在允許的條件下，塔壓可維持高一點(diǎn)或增加塔頂采出，并降低釜溫，以保證不超壓。4 精 餾 塔 一定溫度有相應(yīng)的壓力。在其他操作條件不變的條件下，塔頂或塔釜溫度的波動，會引起塔壓的相應(yīng)波動，這是正常現(xiàn)象。但是當(dāng)塔溫度突然升高，必然會導(dǎo)致塔壓升高。這時(shí)除了調(diào)節(jié)塔頂冷凝器的冷劑和加大采出量之外，更重要的是恢復(fù)塔的

41、溫度。如果處理不當(dāng)易使塔頂產(chǎn)品不合格和液泛的發(fā)生。 （2）塔溫的調(diào)節(jié) 在一定的壓力下，被分離的液體混合物，氣化程度決定于溫度，而溫度由塔釜加熱器的蒸汽用量來控制。塔釜溫度波動時(shí)，除了分析加熱器的蒸汽量和蒸汽壓力的變動之外，還要考慮其他因素的影響。例如，塔壓的升高或降低，也能引起釜溫的變化。當(dāng)塔壓突然升高時(shí)，雖然釜溫隨之升高，但上升蒸氣卻在下降，使塔釜輕組分變多。要分析原因予以排除。4 精 餾 塔 在正常操作中，有時(shí)釜溫會隨著加料量或回流量的 改變而改變。因此在調(diào)節(jié)加料量或回流量時(shí)，要相應(yīng)地調(diào)節(jié)塔釜溫度和塔頂采出量，使塔釜溫度和操作壓力平穩(wěn)。 （3）回流量的調(diào)節(jié) 回流量是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和塔的分

42、離效果的重要因素。回流量的增加，塔壓差明顯增大，塔頂產(chǎn)品純度會提高；回流量減少，塔壓差變小，塔頂產(chǎn)品純度變差（重組分含量增加），在操作中，一般依據(jù)這兩方面的因素來調(diào)節(jié)回流比。4 精 餾 塔 （4）塔壓差的調(diào)節(jié) 塔壓差是判斷精餾塔操作加料、取料是否均衡的重要標(biāo)志之一。在加料、取料保持平衡和回流量保持穩(wěn)定的情況下，塔壓差基本不變。 如果塔壓差增大，必然引起塔身個(gè)板溫度的變化，這可能是塔板堵塞，或是采出量太少，塔內(nèi)回流量太大所致，此時(shí)應(yīng)提高采出量來平衡操作。否則，塔壓差逐漸增大，將引起液泛。當(dāng)塔壓差小時(shí)，釜溫不大好控制，這可能是塔內(nèi)物料太少，精餾段處于干板操作，不起分離作用，必然導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。此

43、時(shí)應(yīng)及時(shí)減少塔頂采出量，加大回流量，使塔壓差保持穩(wěn)定。4 精 餾 塔 （5）塔頂溫度的調(diào)節(jié) 在精餾塔中，塔頂溫度由回流溫度來控制，但不是以回流量來控制。 在正常操作中，若加料量、回流量、釜溫及操作壓力都不變，則塔頂溫度處于穩(wěn)定正常狀態(tài)。當(dāng)操作壓力提高時(shí)，塔頂溫度就會下降。遇到這種情況，則必須恢復(fù)正常的操作壓力。另外在操作壓力正常的情況下，塔頂溫度隨塔釜溫度升高而升高，下降而下降。若遇到這樣情況，此時(shí)可適當(dāng)調(diào)節(jié)釜溫，恢復(fù)塔頂溫度。否則，會因塔頂溫度的波動而影響塔頂或塔釜的產(chǎn)品質(zhì)量。4 精 餾 塔 （6）塔釜液面的調(diào)節(jié) 無論哪一種精餾操作，嚴(yán)格控制塔釜液面都是很重要的?？刂扑囊好嬷烈欢ǜ叨龋?/p>

44、方面起到塔釜液封的作用，使被蒸發(fā)的輕組分蒸氣，不致于從塔釜排料管跑掉；另一方面，使被蒸發(fā)的液體混合物在釜內(nèi)有一定的液面高度和塔釜蒸發(fā)空間以及使塔釜混合液體在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)面與塔釜液面有一個(gè)溫差高度，以保證液體因靜壓作用而不斷循環(huán)去蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)。 塔釜的液面一般以塔釜排出量來控制4 精 餾 塔4.5 精餾塔操作中的異?，F(xiàn)象及處理精餾塔操作中的異?，F(xiàn)象及處理異?，F(xiàn)象 原因處理方法釜溫及壓力不穩(wěn)1）蒸汽壓力不穩(wěn)2）疏水器不暢通3）加熱器漏1）調(diào)整蒸汽壓力至穩(wěn)定2）檢查疏水器3）停車檢查漏處釜溫突然下降而提不起溫度1）疏水器失靈2）蒸發(fā)器內(nèi)冷凝液未排除，蒸汽加不進(jìn)去3）蒸發(fā)器內(nèi)水不溶物多1）檢查疏

45、水器2）吹凝液3)清理蒸發(fā)器淹塔1）塔溫突然升高2）回流比大3）塔釜列管有漏1）調(diào)加料量，降釜溫，停采出2）降回流，增大采出量3）停車檢修4 精 餾 塔異?，F(xiàn)象 原因處理方法釜頂溫度不穩(wěn)定1）釜溫太高2）回流液溫度不穩(wěn)定3）回流管不暢通4）操作壓力波動5）回流比小1）調(diào)節(jié)釜溫至規(guī)定值2）檢查冷凝劑溫度或冷劑量3）疏通回流管4）穩(wěn)定操作壓力5）調(diào)節(jié)回流比系統(tǒng)壓力增高1）冷劑溫度高或循環(huán)量小2）采出量太小3）塔釜溫度突然上升4）設(shè)備有損或堵1）與供冷單位聯(lián)系2）增大采出量3）調(diào)節(jié)加熱蒸汽4）檢查設(shè)備進(jìn)行修理塔釜液面不穩(wěn)定1）塔釜排出量不穩(wěn)定2）塔釜溫度不穩(wěn)3）加料成分有變化1）穩(wěn)定釜液排出量2）穩(wěn)

46、定釜溫3）穩(wěn)定加料成分4 精 餾 塔5 吸 收 塔5 吸 收 塔5.1 吸收的基本概念 在吸收過程中，根據(jù)操作過程中有無化學(xué)反應(yīng)，可以將吸收分為物理吸收和化學(xué)吸收。如用水吸收CO2（水洗），為物理吸收；在吸收過程中伴有化學(xué)反應(yīng)，如用醋酸吸收乙烯酮為醋酸酐，為化學(xué)吸收。 被選用具有吸收能力的液體，稱為吸收劑或溶劑，被吸收劑吸收的氣體組分，叫吸收質(zhì)或溶質(zhì)，不被吸收的氣體組分稱為惰性氣體或載體，經(jīng)吸收后得到含有吸收質(zhì)的溶液稱為吸收液。 氣體吸收過程與溶液的蒸餾過程一樣，都是屬于傳質(zhì)過程。但是又有區(qū)別：蒸餾是分離液體混合物，而吸收是分離氣體混合物；蒸餾過程是雙向傳質(zhì)，而吸收是單向傳質(zhì)。 吸收是選用適當(dāng)

47、的液體作為吸收劑，與氣體混合物逆向接觸，利用混合物中各組分在吸收劑中溶解度的不同，以除去其中一種或多種組分的過程，即氣體中的可吸收組分（溶質(zhì)）從氣相轉(zhuǎn)入液相（吸收劑）的傳質(zhì)過程。5.2 吸收的原理5 吸 收 塔13填料吸收塔5.3 影響吸收操作的因素5.3.1 吸收質(zhì)的溶解性吸收質(zhì)的溶解性 由于氣體混合物中各組分在吸收劑中的溶解度不同，因而提高吸收速率的途徑就不一樣。對于易溶氣體，溶質(zhì)很容易被吸收劑吸收，加大氣體流速，可以提高吸收速率。對于難溶氣體，溶質(zhì)很難轉(zhuǎn)入液相。5 吸 收 塔5.3.2 吸收劑性能吸收劑性能 吸收劑性能好壞，將直接影響吸收操作的效果，因此，在選用吸收劑時(shí)，應(yīng)符合:（1）要

48、有較好的選擇性；（2）具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性；（3 ）要求吸收劑粘度??；（4）具有較小的比熱和密度；（5）無毒、無腐蝕等性能。5.4 影響吸收操作的工藝因素影響吸收操作的工藝因素5.4.1 溫度 吸收溫度對吸收率的影響很大。溫度越低、氣體越容易溶解在溶液中，吸收效率越高。 由于吸收過程是放熱反應(yīng)，為了降低吸收溫度，通常設(shè)置中間冷卻器，從吸收塔中部取出吸收過程放出的熱量。5 吸 收 塔 5.4.2 壓力 提高操作壓力，可以提高混合氣體中被吸收組分的分壓，增大吸收的推動力，有利于氣體的吸收。但是過高地增加操作壓力，會增大操作難度和生產(chǎn)費(fèi)用。因此，吸收操作一般在常壓下進(jìn)行，若吸收后氣體需進(jìn)行高壓反應(yīng)，

49、則可采用高壓下吸收操作，既有利于吸收，又增加吸收塔的吸收能力。5.4.3 塔內(nèi)氣體流速 在吸收劑穩(wěn)定的操作情況下，當(dāng)氣流速度不大，作滯留運(yùn)動時(shí)，吸收速率低；當(dāng)氣流速度增大呈湍流狀態(tài)時(shí)，吸收速率大大增加；當(dāng)氣流速度增大到某一值（液泛速度）時(shí)，液體便不能向下流動，造成夾帶液沫，氣液接觸不良，甚至造成液泛現(xiàn)象，無法進(jìn)行操作。因此，穩(wěn)定操作流速，以保證吸收操作高效率地平穩(wěn)生產(chǎn)。5 吸 收 塔5.4.4 吸收劑流量 吸收劑流量越大，塔內(nèi)噴淋量越大，氣液的接觸面越大，吸收效率可以得到提高。但是吸收劑用量不宜過大，否則吸收液的質(zhì)量達(dá)不到要求；若用量過小，混合氣體中被吸收組分不能完全被吸收，吸收后的氣體純度會

50、降低。5.5 吸收塔的操作技術(shù)吸收塔的操作技術(shù)5.5.1 裝填料裝填料 吸收塔經(jīng)檢查吹掃后，即可向塔內(nèi)裝入用清水洗凈的填料，對拉西環(huán)、鮑爾環(huán)等填料，均可采用不規(guī)則和規(guī)則排列法，即先在塔內(nèi)注滿水，然后從塔的人孔部位或塔頂將填料輕輕地倒入（對于瓷質(zhì)填料還應(yīng)輕拿輕放），待填料裝至規(guī)定高度后，把漂浮在水面上的雜物撈出，并放凈塔內(nèi)的水，將填料表面整平，最后封閉人孔或頂蓋。5 吸 收 塔 木格填料的裝填方法，是從塔底分層地向上裝填，每兩層木格之間的夾角為45，裝完后，在木格上面還要用兩根工字鋼壓牢，以避免開車時(shí)氣流將木格吹翻。塔內(nèi)填料裝完后，即可進(jìn)行系統(tǒng)的氣密性試驗(yàn)。5.5.2 設(shè)備的清洗設(shè)備的清洗 在運(yùn)

51、轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動試車的同時(shí)，還要用清水清洗設(shè)備（某些設(shè)備還要用稀堿液洗去其中的油污和鐵銹），以除去固體雜質(zhì)，清洗中不斷排放污水，并不斷向溶液槽內(nèi)補(bǔ)加新水，直至循環(huán)水中固體雜質(zhì)含量小于50ppm為止。5 吸 收 塔5.5.3 系統(tǒng)的開車系統(tǒng)的開車 系統(tǒng)在開車前必須進(jìn)行置換，合格后，即可進(jìn)行開車，其操作步驟如下： （1）向填料塔內(nèi)充壓至操作壓力； （2）啟動吸收劑循環(huán)泵，使循環(huán)液按生產(chǎn)流程運(yùn)轉(zhuǎn)； （3）調(diào)節(jié)塔頂噴淋量至生產(chǎn)要求； （4）啟動填料塔的液面調(diào)節(jié)器，使塔底液面保持規(guī)定的高度； （5）系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，即可連續(xù)導(dǎo)入原料混合氣，并用放空閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力； （6）當(dāng)塔內(nèi)的原料氣成分符合生產(chǎn)要求時(shí)，即

52、可投入正常生產(chǎn)。5 吸 收 塔5.5.4 系統(tǒng)的停車系統(tǒng)的停車 （1）短期停車 a.通告系統(tǒng)前后工序或崗位； b.停止向系統(tǒng)送氣，同時(shí)關(guān)閉系統(tǒng)的出口閥； c.停止向系統(tǒng)送循環(huán)液。關(guān)閉泵的出口閥，停泵后，關(guān)閉其進(jìn)口閥； d.關(guān)閉其他設(shè)備的進(jìn)出口閥門。 系統(tǒng)臨時(shí)停車后仍處于正壓狀況。5 吸 收 塔 （2）緊急停車 a.迅速關(guān)閉原料混合氣閥門； b.迅速關(guān)閉系統(tǒng)的出口閥門； c.按短期停車方法處理。 （3）長期停車 a.按短期停車操作停車，然后開啟系統(tǒng)放空閥，卸掉系統(tǒng)壓力； b.將系統(tǒng)中的溶液排放到溶液儲罐或地溝，然后用清水洗凈； c.若原料氣中含有易燃易爆物，則應(yīng)用惰性氣體對系統(tǒng)進(jìn)行置換，當(dāng)置換氣

53、體中易燃物含量小于5%，氧含量小于0.5%時(shí)為合格；5 吸 收 塔 d.用鼓風(fēng)機(jī)向系統(tǒng)送入空氣，進(jìn)行空氣置換，當(dāng)置換氣中含氧量大于20%為合格。5.5.5 正常操作要點(diǎn)正常操作要點(diǎn) a.進(jìn)塔氣體的壓力和流速不宜過大，否則會影響氣、液兩相的接觸效率，甚至使操作不穩(wěn)定； b.進(jìn)塔吸收劑不能含有雜物，避免雜物堵塞填料縫隙。在保證吸收率的前提下，盡量減少吸收劑的用量； c.控制進(jìn)入溫度，將吸收溫度控制在規(guī)定的范圍； d.控制塔底與塔頂壓力，防止塔內(nèi)壓差過大。壓差過大，說明塔內(nèi)阻力大，氣液接觸不良，致使吸收操作過程惡化；5 吸 收 塔 e.經(jīng)常調(diào)節(jié)排放閥，保持吸收塔液面穩(wěn)定； f.經(jīng)常檢查泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，

54、以保證原料氣和吸收劑流量的穩(wěn)定； g.按時(shí)巡回檢查各控制點(diǎn)的變化情況及系統(tǒng)設(shè)備與管道的泄漏情況，并根據(jù)記錄表要求做好記錄。5.6 吸收塔操作正常維護(hù)要點(diǎn)吸收塔操作正常維護(hù)要點(diǎn) a.定期檢查、清理或更換噴淋裝置或溢流管，保持不堵、不斜、不壞； b.定期檢查篦板的腐蝕程度，防止因腐蝕而塌落； c.定期檢查塔體有無滲漏現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)修；5 吸 收 塔 d.定期排放塔底積存臟物和碎填料； e.經(jīng)常觀察塔基是否下沉，塔體是否傾斜。5 吸 收 塔5.6 常見的異?，F(xiàn)象及處理方法常見的異?，F(xiàn)象及處理方法異?，F(xiàn)象原因處理方法尾氣夾帶液體量大1）原料氣量過大2）吸收劑量過大3）吸收塔液面太高4）吸收劑太臟、粘度大5）填料堵塞1）減少進(jìn)塔原料氣量2）減少進(jìn)塔噴淋量3）調(diào)節(jié)排液閥，控制在規(guī)定范圍4）過濾或更換吸收劑5）停車檢查，清洗或更換填料吸收劑用量突然下降1）溶液槽位低、泵抽空2）水壓低或停水3）水泵損壞1）補(bǔ)充溶液2）使用備用水源或停車3）啟動備用水泵或停車檢修尾氣中溶質(zhì)含量高1）進(jìn)塔原料氣中溶質(zhì)含量高2)進(jìn)塔吸收劑用量不夠3）吸收溫度過高或過低4）噴淋效果差5）填料堵塞1）降低進(jìn)塔入口處溶質(zhì)濃度2）加大塔吸收劑用量3）調(diào)節(jié)吸收劑入塔溫度4）清理、更換噴淋裝置5）停車檢修或更換填料5 吸 收 塔異?，F(xiàn)象原因處