塔设备的结构及工作过程化工设备使用与维护武存喜95课件

塔设备的结构及工作过程化工设备使用与维护主讲人：武存喜塔设备的应用、分类和结构01塔设备的工作过程02塔设备的要求03CONTENTS目录01塔设备的应用、分类和结构01塔设备的应用、分类和结构塔设备是竖直安装的圆筒形容器，高径比较大，形如塔状；它是石油、化工、医药、轻工生产中的重要设备。在塔设备内进行气-液或液-液间传质过程，完成的单元过程有：精馏、吸收、解吸、萃取等。这些过程是在一定的温度、压力、流量等工艺条件下进行的，塔设备的操作性能对整个装置的产品产量、质量、成本、能耗以及环境保护等方面都有重大影响。要点一：塔设备的应用01塔设备的应用、分类和结构在化工和石油化工生产装置中，塔设备的投资费用约占全部工艺设备总投资的25%，在炼油和煤化工生产中约占35%，其所消耗的钢材重量在各类工艺设备中所占比例也是较高的。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、使用对炼油、化工等工艺的发展起着重要的作用。要点一：塔设备的应用塔设备的应用、分类和结构塔设备操作压力加压塔常压塔减压塔要点二：塔设备的分类和结构1.按照操作压力分类塔设备的应用、分类和结构要点二：塔设备的分类和结构2.按照用途分类塔设备用途精馏塔吸收塔解吸塔萃取塔反应塔再生塔干燥塔洗涤塔塔设备的应用、分类和结构要点二：塔设备的分类和结构3.按照塔的内部结构分类塔设备内部结构板式塔填料塔塔设备的应用、分类和结构要点二：塔设备的分类和结构4.板式塔的结构塔设备的应用、分类和结构要点二：塔设备的分类和结构4.板式塔的结构板式塔塔体塔内件塔板降液管溢流堰紧固件支承件除沫装置支座接管塔附件人孔、手孔吊柱操作平台扶梯塔设备的应用、分类和结构要点二：塔设备的分类和结构5.填料塔的结构塔设备的应用、分类和结构要点二：塔设备的分类和结构5.填料塔的结构填料塔塔体填料散装填料规整填料填料塔内件液体分布器液体再分布器填料压板、填料支承板支座接管塔附件人孔、手孔吊柱操作平台扶梯02塔设备的工作过程塔设备的工作过程要点一：板式塔的工作过程123精馏段提馏段气相与液相组成沿塔高呈阶梯式变化塔设备的工作过程要点二：填料塔的工作过程12气相与液相组成沿塔高呈连续式变化03塔设备的要求塔设备的应用、分类和结构要点一：塔设备必须具备的基本性能相际传质面积大，气液两相充分接触01两相分离效果好02气相和液相的通过能力大，单位体积设备的生产能力高03操作弹性大，能够在较大的气液变化范围内维持稳定操作，容易控制，效率高04液体流动阻力小，能量损失小05结构简单、可靠，制造成本低06易于安装、维修和清洗07塔设备的应用、分类和结构要点二：气液传质过程对塔设备的要求1.塔设备的传质效率和处理能力要求气液传质过程的首要任务是使两相充分接触进行传质，然后使两相尽可能分离，避免相互夹带。塔设备的内构件尽可能向两相接触面积大的方向设计，但又不能增加设备投资成本，要求单位体积塔内件的传质面积较大，停留时间较长；同时，还要给两相提供合适的分离空间，使气液两相能够较好的分离。塔设备的应用、分类和结构要点二：气液传质过程对塔设备的要求2.塔设备的操作性能要求工业装置的操作特点是波动频繁，进料和操作条件下的扰动、控制系统的响应都会发生不可预期的短期波动，间歇反应器和连续流程的匹配也会造成生产的周期性变化。塔设备会在不同的工况点操作，设备内的气液相负荷发生明显的不确定变化或波动，要求塔内件具备较大的操作弹性。在较低和较高的气液相负荷条件下都能够维持相对稳定的设备效率，尽可能在单台设备内消化负荷波动引起的分离效果变化。塔设备的应用、分类和结构要点二：气液传质过程对塔设备的要求3.塔设备的节能降耗要求要求塔设备在各方面都具有良好的性能。塔内件分离效率高，获得同样产品纯度的操作费用就低，直接表现在生产操作时降低分离剂的用量，如精馏降低回流比，减少冷凝器和再沸器的冷热量输入，降低吸收剂用量和再生能量。这是利用高效塔内件进行节能，但有时高效塔内件往往压降较大，压降本身也是能量损耗。降低压降就意味着降低系统能耗，是很重要的节能手段。塔设备的应用、分类和结构要点二：气液传质过程对塔设备的要求4.塔设备的特殊需求（1）精密分离。由于产品要求的不断提高，针对难以分离的同系物、纯度要求很高的产品和其他特殊精密分离过程，要求塔设备具有很高的效率。（2）特殊停留时间要求。精细化工很多行业中普遍存在产品热稳定性很差或者易分解的情况，要求相应的热敏产品在塔内件内停留时间短以及塔内件压降小。塔设备的应用、分类和结构要点二：气液传质过程对塔设备的要求4.塔设备的特殊需求（3）大型化和小型化要求。炼油和化工等行业为体现规模效应而提高装置的大型化程度，相应的塔设备直径不断增加；精细化工和制药行业为了生产高附加值产品，专门要求低压、高效的小直径塔。（4）缩短检修时间。增加设备的有效运行时间是提高企业效益的重要手段。塔设备的要求要点三：塔设备的技术要求（1）塔体弯曲度应小于1/1000塔高。（2）板式塔塔体安装垂直度偏差应小于1/1000塔高，且不大于15mm；填料塔塔体安装垂直度偏差不得超过塔高的1/1000，且不大于30mm。（3）塔盘板长度偏差不得超过±0.4mm，宽度偏差不得超过±0.2mm。（4）塔盘板需要维持一定的水平度，否则将影响气、液的均匀分布。（5）为了保证塔盘的水平度，支持圈的表面水平度也有一定的要求。（6）溢流堰顶的水平度对塔盘板的操作及效率均有影响，要求堰顶的水平度不超过堰宽的1/1000，且不大于3mm。塔设备的要求要点三：塔设备的技术要求（7）降液管安装后，其下端与受液盘距离的偏差为±3mm。（8）栅板应平整，安装后的平面度不超过2mm。对最底层的栅板没有平面度要求。（9）液体分布装置安装时，水平偏差不超过±3mm