塔设计的资料

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二、板式塔与填料塔的比较及选型
(一)根式塔与填料塔的比较
工业上，评价塔设备的件能指标主要个方面：①生产能力；⑦分离效率；③塔压降；④操作弹性：⑤结构、制造及造价等  
1．生产能力
故单位塔截面积上，填料塔的生产能力一般均高十板式塔。
2分离效率
研究表明，在常压和低压(压力小于0.3MPa)操作下，填料塔的分离效率明显优于板式塔，在高压操作下．板式塔约分离效率略优于填料塔。
3压力降
通常，板式塔的压降高于填料塔5倍左右。压降低不仅能降低操作费用，节约能耗，对于精馏过程、可使塔釜温度降低，有利于热敏物系的分离。
4操作弹性
一般来说，填料本身对气液负荷变化的适应件很大，故填料塔的操作弹性取决于塔内件的设计，特别足液体分布器的设计，因而可根据实际需要确定填料塔的操作弹性，而板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、液沫夹带及降液管能力的限制，一般操作弹性较小。
5．结构、制造及造价等
一般来说，填料塔的结构较板式塔简单，故制造投修也较为方便，但填料塔的造价通常高于板式塔。
应于指出，填料塔的持液量小于板式塔，持液量大，可使塔的操作平稳，不易引起产品的迅速坐化，故板式塔较填料塔更易于操作。板式塔容易实现侧线进料和出料，填料塔对侧线进料和出料等复杂情况不太适合。对于比表面积较大的局性能填料，填料层存易堵塞，故填料塔不其直接处理有悬浮物或容易聚合的物料。
(二)塔设备的选型
工业上，塔设备主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。传统的设计中，精馏过程多选用板式塔，而吸收过程多选用填料塔。近年来，随着塔设备没计水平的提高及新型塔构件的山现，上述传统已逐渐渐打破、在蒸馏过程中采用蝗料塔及在吸收过程中采用板式增已有小少应用范例，尤其足填料塔在精馏过程个的应用非常普遍。
对分离过程，设计选择何种塔型，应根据生产能力、分离效率、塔压降。操作弹性等要求，并结合制造双修造价等因素综合考虑。例如，对于热敏性物系的分离，要求塔压降尽可能低，选用填料塔较为适宜；对于省侧线进料和山料的工艺过程，选用板式塔较为适值；对于有悬浮物或容易聚合物系的分离，为防止堵塞，宜选用板式塔。对于液体喷淋密度极小的工艺过程，若采用填料培，填料层得不到充分润湿．使其分离效率明显下降，故宜选用板式塔；对于易发泡物系的分离，因填零旧具有破碎泡沫的作用，宜选用填料塔。
第二节板式塔的设计
板式塔的类型很多，但其设计原则基本相同。一般来说，板式塔的设计步骤大致如下
①根据设计任务和工艺要求，确定设计方案；
②根据设计任务和工艺要求，选择塔板类型；
3确定塔径、塔高等工艺尺寸；
④进行培板的设计，包括溢流装置的设计设计及排列；
⑤进行流体力学验算；
⑥绘制塔板的负荷性能图；升气道(泡罩、筛孔或浮阀等)的
⑦根据负荷性能图，对设计进行分析，若设计4＼够理想。可对某些参数进行调整，重复上述设计过程，一直到满意为止。
一、设计方案的确定
(一)装置流程的确定
(二)操作压力的选择
蒸馏过程按操作压力不同，分为常压蒸馏、减压蒸馏和加压蒸馏。一般，除热敏性物系外，凡通过常压蒸馏能够实现分离要求，并能用江河水或循环水将馏出物冷凝下来的物系．都应采用常压蒸馏。对于热敏性物系或者混合物泡点过高的物系，则宜采用减压蒸馏。对常压馏出物的冷凝温度过低的物系，需提高塔压或者采用深井水、冷冻盐水作为冷却剂，而常压下呈气态的物系必须采用加压蒸馏。
(三)进料热状况的选择
蒸馏操作右五种进料热状况，进料热状况不同，影响塔内各层塔板的气、液相负荷。工业上多采用接近泡点的液体进料和饱和液体(泡点)进料。
(四)加热方式的选择
精馏大多采用间接蒸汽加热，设置两沸器
(五)田流比的选择
回流比是精馏操作的重要工艺条件，其选择的原则是使设备费和操作费用之和最低设计时，应根据实际将要选定回流比，也可参考问类生产的经验值选定。

二、塔扳的类型与的
塔板是板式塔的主要构件，分为锗流式塔板利逆流式塔板两类，工业应用以错流式塔板为主，常用的错流式塔板主要有下列儿种：
1泡罩塔板
泡罩塔板的主要优点是操作弹性较大，液宁比范围大，不易堵塞，适于各种物料，操作稳定可靠。其缺点是结构复杂，造价高；板上液层厚，塔板压降大，生产能力及板效率较低。近年来，泡罩塔板已逐渐被筛板浮阀塔板所取代。在设计中除特殊需要(如分离粘度大、扬结焦等物系)外—般不选用。
(二)筛孔塔板
筛板的优点足结构简单，造价低；板上液r6落差小，气体压降低，生产：能力较大；气体分散均匀，传质效；声较高：其缺点是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。
(三)浮阀塔板
浮阀塔板的优点是结构简单、制造方便、造价低；塔板开孔率大，生产能力大；由于阀片可随气量变化自由升降，故操作弹性大；因上升气流水平欢入液层，气液接触时间较长，故塔板效率较高。其缺点是处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；在操作过程中有时会发生阀片脱落或年死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。

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三、板式塔的塔体工艺尺寸计算
板式塔的塔体工艺尺寸包括塔体的有效高度和塔径。
(一)塔的有效高度计算
3．基本计算公式
板式塔的有效高度是指安装塔板部分的高度，按下式计算；

2．理论板层数的汁算
对给定的设计任务，当分离要求和操作条件确定后，所需的理论板层数可采用逐板计算法或图解法求得，有关内容在《化工传质与分离过程》教材的蒸馏一章中已详尽讨论．此处不再赘述。
  3．塔板间距的确定

(二)塔径的计算    ’
板式培的塔径依据流量公式计算，即

  
C查图可得。
四、板式塔的增板工艺尺寸计算
(一)道流装置的设计
1．降液管的类型与溢流方式
(2)溢流方式  溢流方式与降液管的布置右关  常用的降液管置入式有u型流、单溢流、双溢流及阶梯式双溢流等。
2．溢流装置的设计计算
1)溢流堰(出口堰)
2)降液管
(二)塔板设计
1塔板古置
2筛孔的计算及其排列
五、筛板的流体力学验算
(一)塔板压降
(二)波面落差
(三)液沫夹带
(四)漏液
(五)液泛
六、塔扳的负荷性能图
七、板式塔的结构与附届设备
(一)塔体结构
塔顶空问
2．塔底空间
塔底空间指塔内最下层塔板到塔底间距。其值由如下因素决定：
①塔底储液空间依储存液且停留3—8Min(易结焦物料可缩短停留时间)而定；
⑦再沸器的安装方式及安装高度；
⑦塔底波面至最下层塔板之间要留有1、2M的间距。
3．人孔
4．塔高
(二)塔板结构

(三)板式塔的附属设备
以下着重介绍再洪器(蒸馏釜)和冷凝器的型式和特点，具体设计计算过程从略
1．再沸器(蒸馏釜)
(1)内置式再沸器(蒸馏釜)  ：
(2)釜式(罐式)再沸器
(3)虹吸式再沸器  
利用热虹吸原理，即再沸器内液体被加热部分气化后。气液混合物密度小于塔内液体密度，使再沸器与塔间产生静压差，促使塔底液体被“虹吸”进入再沸器，在沸器内气化后返回塔中，因而不必用泵便可使塔底液体循环：热虹吸式再沸器有立式、卧式两种形式。
(4)强制循环式再沸器  
该式特别适用于高粘度液体和热敏性物料的蒸馏过程。
2塔顶回流冷凝器
(1)整体式及自流式式
其优点是蒸气压降较小，节省安装面积，借改变升气管或塔板位置调节位差以保证间流与采出所需的压头。缺点是塔顶结构复杂，缺点是塔顶结构复杂，维修不使，且回流比难于精确控制。该方式常用于以下几种情况：①传热面铰小(例如50m2以下)；⑦冷凝液难以用泵输送或泵送有危险的场合；⑦减压蒸馏过程。
(2)强制循环式  
当塔的处理量很大或塔板数很多时，若回流冷凝器置于塔顶将造成安装、检修等诸多不使，且造价高，可将冷凝器置于塔下部适当位置，用泵向塔顶输送回流，在冷凝器和泵之间需没回流蹈，即为强制循环式。主要用于常压或加压蒸馏。

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谢谢!楼主设计提供的好塔

yanyaochang

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