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蒸餾過程是利用液體混合物中各組分揮發度的差異而進行分離的一種單元操作。其原理是將料液加熱使它部分汽化，易揮發組分在蒸氣中增濃，而難揮發組分在液體中增濃。經過多次部分氣化和部分冷凝，就可以使輕重組分得以分離。蒸餾操作廣泛應用于制藥生產中，用以原料的提純、產品的精制以及一些后處理過程，如溶劑回收等。按操作方式分類，蒸餾分為閃蒸蒸餾、間歇蒸餾和連續蒸餾。

• 塔設備的分類

為滿足各種生產過程的需要，塔設備經過長期發展，形成了形式繁多的結構?？紤]到便于研究和比較，可以從不同的角度對塔設備進行分類。例如，按單元操作分為精餾塔，吸收塔、解吸塔和萃取塔等；按操作壓力分為加壓塔、常壓塔和減壓塔；按塔內件結構分為板式塔和填料塔兩大類，但如果將塔內無任何構件也作為一類，則可以分為三類。

1. 板式塔

板式塔以塔板作為汽（氣）液接觸的基本構件。氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔盤上的液層，塔內氣液兩相呈逐級逆流操作，在塔板上傳質元件作用下，兩相進行接觸和分離，同時完成傳質（和傳熱）任務。板式塔構造，除塔板外，塔的內構件還包括降液管、受液盤、溢流堰、塔板支承件及緊固件等。塔板選型后，應依次進行塔徑、塔板及內構件的設計，然后用負荷性能圖進行結構設計的調整（或優化），直至滿足塔內正常操作（或較佳操作）。
除此之外，人們又按板式塔的塔盤結構的不同，將板式塔細分為多種塔。常見板式塔的類型有：浮閥塔、泡罩塔、篩板塔、斜孔塔及穿流式塔板等。

2. 填料塔

在填料塔中，塔內裝有一定高度的填料層。液體自塔頂沿填料表面自上而下呈膜狀流動，氣體則沿填料層內部通道自下向上流動，氣、液兩相之間是呈連續逆流接觸并進行傳質和傳熱的。顯然，兩相組分的濃度沿塔高也將呈連續變化。填料塔以填料作為氣液接觸的元件。填料塔由于其填料的不同，又可分為多種。按性能分為通用填料和高效填料；按開關分為顆粒型填料和規整填料，按填料的結構分為實體填料和網狀填料等。規整填料塔的分離性能取決于內件，即填料、分布器、收集器等。同時也取決于許多參數，如氣體負荷、液體負荷、物料性質、操作壓力、填料濕潤性能和液體分布不均勻等。至今不能由填料的幾何開關來精確計算塔的分離性能，需要通過填料塔的理論和不同條件下通過試驗塔來測定準確數據。填料塔的主要構件為：液體分布器、填料壓板或床層限制板、填料、填料支承、液體收集器、液體再分布器等。

3. 空心塔

在空心塔內沒有裝塔盤和填料，有的作為儲罐儲存催化劑等；有的在塔內將加工后的重油進行冷卻結成焦炭、瀝青等；有的在塔內安裝許多管束，在管外或管內裝入催化劑，使參加反應的氣體通過靜止的催化劑進行反應，作反應塔用。

• 塔設備的基本要求

塔設備設計或選型時，應考慮以下各項基本要求：

1. 生產能力大。在較大的氣、液負荷或其波動范圍較寬時，也能在較高的傳質速率下穩定地操作；
2. 流體阻力小，運轉費用低（對熱敏性物料揮發物多的精餾、吸收過程，這一項更應注意）；
3. 能提供足夠大的相陸接觸面積，使氣、液兩相在充分接觸的情況下進行傳質，達到高分離效率；
4. 要解決由于物料性質，如腐蝕性、熱敏性、發泡性，以及由于溫度變化的周期性等而提出的特定的要求；
5. 結構合理、安全可靠、金屬消耗量少，制造費用低；
6. 不易堵塞，容易操作，便于安裝、調節與檢修；
7. 充分利用熱能。

總之，塔設備應限度地滿足這些要求，力圖在達到規定的處理量與產品純度的條件下，塔設備造價與操作費用（主要是能耗）之和為最小。

• 塔設備的選型原則

精餾、吸收操作過程中，大都采用板式塔與填料塔兩種形式的塔設備。板式塔屬分級接觸型的傳質設備，就大多數塔板形式而言，氣、液兩相按錯流方式流動，傳質是在塔板上進行的。填料塔為連續型的傳質設備，氣、液兩相按逆流方式流動，傳質主要在覆蓋于填料表面上的液膜中進行。這兩種設備都有各自的特點，并適用于一定的場合。選型時根據所處理物料的特性、氣、液負荷的大小、壓力降、分離效果、設備的功能和單位容積的造價等各種因素進行綜合分析，而后作出正確的選擇。

1. 板式塔的選型原則

1. 處理易結垢或含有固體顆粒的物料，應選擇板式塔。在板式塔內，氣、液負荷都比較大，以高速通過塔板時有“清掃”的功能，可防止堵塞。
2. 液體負荷過大時，填料塔和板式塔的生產能力都會下降，但在板式塔中，可應用多溢流的方法予以避免。
3. 液體負荷過小時，填料塔的填料表面不易被全部潤濕。而在板式塔中可增加溢流堰的高度以保持較高的持液量，使氣液能充分接觸，這對蒸餾、吸收或有化學反應的操作過程是有利的。
4. 高壓操作的蒸餾塔，推薦用板式塔。如用填料塔，則因塔內氣液比小等因素的影響，分離效果不好。
5. 操作過程中有熱量放出或吸入時，用板式塔較為有利。塔板上有較大的持液量以便旋轉換熱管。此外板式塔上還可根據工藝上的需要設置多個加料管與側線出料口。如果安裝在填料塔上則需加設液體分布器或液體收集器，從而增加了費用。
6. 塔內溫度有周期性變化時，對板式塔影響較鎖上，而在填料塔中，有些機械強度較差的填料將被擠壞。
7. 要求便于檢修與清洗時，優先采用板式塔。

2. 填料塔的選型原則

遇到下列情況，一般優先采用填料塔。

1. 要求低壓降時應選擇填料塔。因為填料塔的自由截面積一般均大于50%，氣體阻力小。如處理熱敏性物料，在高溫下易發生分解或聚合，在真空下操作可以降低塔底的溫度，用直料塔便很合適。

壓降小的塔設備，不僅減少動力的消耗，也減少氣體輸送設備的投資。

1. 易發泡的物料，在板式塔中易引起液泛，而填料在多數情況下能使。
2. 處理腐蝕性的物料時，選用填料塔較為有利，因為填料的用材很廣泛，陶瓷，塑料等非金屬材料均可，即便宜，效果也好，板式塔塔板的材料一般以金屬為主，選擇余地小。
3. 傳質速率受氣膜控制時，選用填料塔。因填料表面覆蓋的是薄的液膜，氣相湍動有利于減少氣膜阻力。與此相反，如傳質速率受液膜控制時，則可選用板式塔，塔板上可維持液相湍動狀態。
4. 塔的直徑小于800㎜時，一般以采用填料塔為宜。如用板式塔，則塔板的固定與密封都會有困難。目前由于新型填料特別是規整填料的發展，大直徑的填料塔也大量應用。

• 塔設備的總體結構

塔設備通常為露天旋轉。板式塔與填料塔除內件不同外，其他部分則是大致相同的。
兩種類型塔塔體一般是利用焊接方法將各段塔節相互連接而上下兩端焊上橢圓形封頭。根據氣、液負荷分布，受載情況與塔高的不同，各個部分的殼體可為等直徑、等壁厚，也可為不等直徑、不等壁厚。支座常為裙式，承受塔的全部重力以及由風、地震等引起的彎矩。利用地腳螺栓可將塔牢牢地固定在水泥基礎上。塔體上設有液、氣出口與進口和人孔，工作人員可由人孔進入塔內安裝或檢修內件。塔頂還設置有吊柱可用來運送內件。

• 乙醇蒸餾裝置

塔設備一般與輔助設備組成成套裝置，來完成工藝任務，如成套的乙醇蒸餾裝置已經有許多定型和成熟的設備可供選擇。乙醇蒸餾裝置適用于制藥、食品、輕工、化工等行業的稀酒精回收，可將30%左右的稀酒精蒸餾至90~95%酒精。也適用于甲醇等其他溶劑的蒸餾。成品酒精度要求越高，回流比越大，但產量則相應降低，有間歇式，也有連續型的。