塔设备的分类介绍

随着化工生产工艺的不断发展，塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种工艺要求。为了便于研究和比较，对塔设备从不同的角度进行分类。例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的和流动过程中形成相界面的塔等等，下面介绍几种塔设备的常规分类。

1.按用途分类

（1）精馏塔 

利用液体混合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、柴油及润滑油等；铂重整装置中的各种精馏塔，可以分离出苯、甲苯、二甲苯等。

（2）吸收塔、解吸塔 

利用混合气中各组分在溶液中溶解度的不同，通过吸收液体来分离气体的工艺操作称为吸收；将吸收液通过加热等方法使溶解于其中的气体释放出来的过程称为解吸。实现吸收和解吸操作过程的塔设备称为吸收塔、解吸塔。如催化裂化装置中的吸收、解吸塔，从炼厂气中回收汽油、从裂解气中回收乙烯和丙烯，以及气体净化等都需要吸收、解吸塔。

（3）萃取塔 

对于各组分间沸点相差很小的液体混合物，利用一般的分馏方法难以奏效，这时可在液体混合物中加入某种沸点较高的溶剂（称为萃取剂）；利用混合液中各组分在萃取剂中溶解度的不同，将它们分离，这种方法称为萃取（也称为抽提），实现萃取操作的塔设备称为萃取塔。如丙烷脱沥青装置中的抽提塔等。萃取塔中以脉动塔和转盘塔用得较多。

（4）洗涤塔 

用水除去气体中无用的成分或固体尘粒的过程称为水洗或除尘，采用的塔设备称为洗涤塔或除尘塔。

这里特别指出，有些设备就其外形而言属塔式设备，但其工作实质不是分离而是换热或反应。如凉水塔属冷却器，合成氨装置中的合成塔属反应器。

2.按操作压力分类

塔设备根据其完成的工艺操作不同，其压力和湿度也不相同。但当达到相平衡时，压力、温度、气相组成和液相组成之间存在着一定的关系。在实际生产中，原料和产品的成分和要求是由工艺确定的，不能随意改变，压力和温度有选择的余地，但二者之间是相互关联的，如一项先确定了，另一项则只能由相平衡关系求出。从操作方便和设备简单的角度来说，选常压操作最好，从冷却剂的来源角度看，一般宜将塔顶冷凝温度控制在30~40℃，以便采用廉价的水或空气作为冷却剂。所以塔设备根据具体工艺要求，设备及操作成本综合考虑，有时可在常压下操作、有时则需要在加压下操作，有时还需要减压操作。相应的塔设备分别称为常压塔、加压塔和减压塔。

3.按结构形式分类

塔设备尽管其用途各异，操作条件也各不相同，但其构造基本都大同小异，主要由塔体、支座、内部构件及附件组成。根据塔内部构件的结构可将其分为板式塔和填料塔两大类。

在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触，进行传质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。在填料塔中，塔内装填一定高度的填料层，液体沿填料表面呈膜状向下沉动，而连续相的气体自下而上流动，与液体逆流传质。两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。人们又按板式塔的塔盘结构和填料塔所用的填料，可以细分为不同塔型。