化工塔设备的分类与结构

张 婧，尹志敏

（新地能源工程技术有限公司，河北石家庄 050000）

化工塔设备的分类与结构

张 婧，尹志敏

（新地能源工程技术有限公司，河北石家庄 050000）

塔设备是化工、石油化工、炼油等生产中最重要的设备之一，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大影响。简述了化工设备中塔设备的种类、结构形式，以及不同种类的塔设备在化工行业中的应用情况。

板式塔；填料塔；结构

塔设备是可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的设备。塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各个方面的特殊需要。由于种类繁多，塔设备可以按单元操作分为精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔、解吸塔和干燥塔等；按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔内结构分为板式塔和填料塔等。

塔设备主要由塔体、塔体群座、工艺管口、人孔或手孔、吊耳、吊柱和塔内件组成。根据实际情况决定是否设置塔外部爬梯和平台以供操作使用。塔内件一般有塔板、丝网除沫器、填料及填料支持、填料压盖、进气分布器、喷淋装置等。通常根据塔设备不同用途，选择不同的内件结构。

板式塔 板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，广泛应用于精馏和吸收，有些类型也用于萃取。板式塔一般由塔壳体、塔板、工艺管口、进气分布器、液体分布器、丝网除沫器等组成。塔板有泡罩、筛板、浮阀、舌型等不同形式。进气分布器和液体分布器主要为了使液体和气体分布更为均匀，有利于气液接触；塔板主要由为保证气液两相充分接触的气体通道，即在塔板上开出一定数量的小孔并且均匀分布在塔板上，以供气体通过；为确保气液两相在塔板上形成足够的传质表面，塔板需要有溢流堰保持塔板上有一定的液体，液体层高度由溢流堰的高度决定；还有供气体与液体分离的降液管组成。

例如在工业生产中，板式塔也可以用于废气处理，废气从塔设备下端进气分布器进入，进气分布器上端设有塔板，塔板上方有液体分布器（也可带有喷淋装置），塔设备最上端设置丝网除沫器，用于去除气液反应后产生的泡沫。为了使废气吸收更加完全，废气塔设置多个塔板和液体分布器的组合。

在板式塔的设计中，塔板设计尤为重要，塔板需要做到单位塔截面能处理气液流量大、塔板效率高、塔板压力降低、操作弹性大、结构简单，容易制造等要求。

填料塔 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔主要结构是由直立圆筒的塔体、用于支撑填料的支撑装置、防止填料被吹起的填料压盖、进气分布器、液体分布器、去除气液反应产生泡沫的丝网除沫器、填料、各种工艺管口组成。填料塔的填料一般以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。

填料塔在用于气液反应时，液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。

填料塔常用的填料由散装填料和规整填料两大类，散装填料可以在塔内乱堆，也可以整砌。常见填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍填料（贝尔鞍）、矩鞍形填料、阶梯环填料、网体填料、规整填料等。

填料塔的应用非常广泛，例如在焦炉煤气制取液化天然气项目中，填料塔用来进行焦炉煤气的粗脱硫和脱油脱萘。这种填料塔在生产过程中，焦炉煤气由塔设备的底部进气，进气口上方根据生产需要可设置一层或者多层填料，设备最上层填料上方一般设有压力表，用于测算压力，填料中间可以设置温度计，用于控制吸收温度。最后经过吸收的气体由设备顶端排出。通常情况设备底端还有排污口，用于排出生产过程中产生的污物。

填料塔的生产能力大，分离效率高。但填料价格较高，而且可能需要频繁更换。

板式塔和填料塔都是常用的精馏塔类型，各有各的特点和优势。填料塔的结构较板式塔简单，故制造维修也较为方便，但填料塔的造价通常高于板式塔。填料塔的持液量小于板式塔。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。

[1] 曹晓玲.浅谈塔设备的分类及性能[J].化工设计通讯，2010，（3）.

[2] 张兵，柱祥，商恩霞.天然气脱水塔扩产改造过程中板式塔与填料塔的选型比较[J].现代化工，2010.

Classification and Structure of Chemical Tower Equipment

Zhang Jing，Yin Zhi-min

The tower is one of the most important equipments of chemical，petrochemical，oil refining production，yield，quality，production capacity and consumption of products of tower equipment performance for the whole device，and waste treatment and environmental protection and other aspects，have a great impact.In this paper，the types，structure，and application of different kinds of tower equipment in chemical industry are briefly introduced.

plate column；packing column；structure

TU476

A

1003–6490（2017）05–0123–01

2017–04–10

张婧（1989—），女，吉林白城人，设计师，主要从事压力容器的设计工作。