蒸馏塔设计方案解读
蒸馏过程是利用液体混合物中各组分挥发度的差异而进行分离的一种单元操作。其原理是将料液加热使它部分汽化，易挥发组分在蒸气中增浓，而难挥发组分在液体中增浓。经过多次部分气化和部分冷凝，就可以使轻重组分得以分离。蒸馏操作广泛应用于制药生产中，用以原料的提纯、产品的精制以及一些后处理过程，如溶剂回收等。按操作方式分类，蒸馏分为闪蒸蒸馏、间歇蒸馏和连续蒸馏。
塔设备的分类为满足各种生产过程的需要，塔设备经过长期发展，形成了形式繁多的结构。考虑到便于研究和比较，可以从不同的角度对塔设备进行分类。例如，按单元操作分为精馏塔，吸收塔、解吸塔和萃取塔等；按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔内件结构分为板式塔和填料塔两大类，但如果将塔内无任何构件也作为一类，则可以分为三类。
板式塔板式塔以塔板作为汽（气）液接触的基本构件。气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层，塔内气液两相呈逐级逆流操作，在塔板上传质元件作用下，两相进行接触和分离，同时完成传质（和传热）任务。板式塔构造，除塔板外，塔的内构件还包括降液管、受液盘、溢流堰、塔板支承件及紧固件等。塔板选型后，应依次进行塔径、塔板及内构件的设计，然后用负荷性能图进行结构设计的调整（或优化），直至满足塔内正常操作（或较佳操作）。
除此之外，人们又按板式塔的塔盘结构的不同，将板式塔细分为多种塔。常见板式塔的类型有：浮阀塔、泡罩塔、筛板塔、斜孔塔及穿流式塔板等。
填料塔在填料塔中，塔内装有一定高度的填料层。液体自塔顶沿填料表面自上而下呈膜状流动，气体则沿填料层内部通道自下向上流动，气、液两相之间是呈连续逆流接触并进行传质和传热的。显然，两相组分的浓度沿塔高也将呈连续变化。填料塔以填料作为气液接触的元件。填料塔由于其填料的不同，又可分为多种。按性能分为通用填料和高效填料；按开关分为颗粒型填料和规整填料，按填料的结构分为实体填料和网状填料等。规整填料塔的分离性能取决于内件，即填料、分布器、收集器等。同时也取决于许多参数，如气体负荷、液体负荷、物料性质、操作压力、填料湿润性能和液体分布不均匀等。至今不能由填料的几何开关来精确计算塔的分离性能，需要通过填料塔的理论和不同条件下通过试验塔来测定准确数据。填料塔的主要构件为：液体分布器、填料压板或床层限制板、填料、填料支承、液体收集器、液体再分布器等。
空心塔在空心塔内没有装塔盘和填料，有的作为储罐储存催化剂等；有的在塔内将加工后的重油进行冷却结成焦炭、沥青等；有的在塔内安装许多管束，在管外或管内装入催化剂，使参加反应的气体通过静止的催化剂进行反应，作反应塔用。
塔设备的基本要求塔设备设计或选型时，应考虑以下各项基本要求：
生产能力大。在较大的气、液负荷或其波动范围较宽时，也能在较高的传质速率下稳定地操作；流体阻力小，运转费用低（对热敏性物料挥发物多的精馏、吸收过程，这一项更应注意）；能提供足够大的相陆接触面积，使气、液两相在充分接触的情况下进行传质，达到高分离效率；要解决由于物料性质，如腐蚀性、热敏性、发泡性，以及由于温度变化的周期性等而提出的特定的要求；结构合理、安全可靠、金属消耗量少，制造费用低；不易堵塞，容易操作，便于安装、调节与检修；充分利用热能。总之，塔设备应限度地满足这些要求，力图在达到规定的处理量与产品纯度的条件下，塔设备造价与操作费用（主要是能耗）之和为最小。
塔设备的选型原则精馏、吸收操作过程中，大都采用板式塔与填料塔两种形式的塔设备。板式塔属分级接触型的传质设备，就大多数塔板形式而言，气、液两相按错流方式流动，传质是在塔板上进行的。填料塔为连续型的传质设备，气、液两相按逆流方式流动，传质主要在覆盖于填料表面上的液膜中进行。这两种设备都有各自的特点，并适用于一定的场合。选型时根据所处理物料的特性、气、液负荷的大小、压力降、分离效果、设备的功能和单位容积的造价等各种因素进行综合分析，而后作出正确的选择。
板式塔的选型原则处理易结垢或含有固体颗粒的物料，应选择板式塔。在板式塔内，气、液负荷都比较大，以高速通过塔板时有“清扫”的功能，可防止堵塞。液体负荷过大时，填料塔和板式塔的生产能力都会下降，但在板式塔中，可应用多溢流的方法予以避免。液体负荷过小时，填料塔的填料表面不易被全部润湿。而在板式塔中可增加溢流堰的高度以保持较高的持液量，使气液能充分接触，这对蒸馏、吸收或有化学反应的操作过程是有利的。高压操作的蒸馏塔，推荐用板式塔。如用填料塔，则因塔内气液比小等因素的影响，分离效果不好。操作过程中有热量放出或吸入时，用板式塔较为有利。塔板上有较大的持液量以便旋转换热管。此外板式塔上还可根据工艺上的需要设置多个加料管与侧线出料口。如果安装在填料塔上则需加设液体分布器或液体收集器，从而增加了费用。塔内温度有周期性变化时，对板式塔影响较锁上，而在填料塔中，有些机械强度较差的填料将被挤坏。要求便于检修与清洗时，优先采用板式塔。填料塔的选型原则遇到下列情况，一般优先采用填料塔。
要求低压降时应选择填料塔。因为填料塔的自由截面积一般均大于50%，气体阻力小。如处理热敏性物料，在高温下易发生分解或聚合，在真空下操作可以降低塔底的温度，用直料塔便很合适。压降小的塔设备，不仅减少动力的消耗，也减少气体输送设备的投资。
易发泡的物料，在板式塔中易引起液泛，而填料在多数情况下能使。处理腐蚀性的物料时，选用填料塔较为有利，因为填料的用材很广泛，陶瓷，塑料等非金属材料均可，即便宜，效果也好，板式塔塔板的材料一般以金属为主，选择余地小。传质速率受气膜控制时，选用填料塔。因填料表面覆盖的是薄的液膜，气相湍动有利于减少气膜阻力。与此相反，如传质速率受液膜控制时，则可选用板式塔，塔板上可维持液相湍动状态。塔的直径小于800㎜时，一般以采用填料塔为宜。如用板式塔，则塔板的固定与密封都会有困难。目前由于新型填料特别是规整填料的发展，大直径的填料塔也大量应用。塔设备的总体结构塔设备通常为露天旋转。板式塔与填料塔除内件不同外，其他部分则是大致相同的。
两种类型塔塔体一般是利用焊接方法将各段塔节相互连接而上下两端焊上椭圆形封头。根据气、液负荷分布，受载情况与塔高的不同，各个部分的壳体可为等直径、等壁厚，也可为不等直径、不等壁厚。支座常为裙式，承受塔的全部重力以及由风、地震等引起的弯矩。利用地脚螺栓可将塔牢牢地固定在水泥基础上。塔体上设有液、气出口与进口和人孔，工作人员可由人孔进入塔内安装或检修内件。塔顶还设置有吊柱可用来运送内件。
乙醇蒸馏装置塔设备一般与辅助设备组成成套装置，来完成工艺任务，如成套的乙醇蒸馏装置已经有许多定型和成熟的设备可供选择。乙醇蒸馏装置适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收，可将30%左右的稀酒精蒸馏至90~95%酒精。也适用于甲醇等其他溶剂的蒸馏。成品酒精度要求越高，回流比越大，但产量则相应降低，有间歇式，也有连续型的。
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塔设备的分类为满足各种生产过程的需要，塔设备经过长期发展，形成了形式繁多的结构。考虑到便于研究和比较，可以从不同的角度对塔设备进行分类。例如，按单元操作分为精馏塔，吸收塔、解吸塔和萃取塔等；按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔内件结构分为板式塔和填料塔两大类，但如果将塔内无任何构件也作为一类，则可以分为三类。
板式塔板式塔以塔板作为汽（气）液接触的基本构件。气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层，塔内气液两相呈逐级逆流操作，在塔板上传质元件作用下，两相进行接触和分离，同时完成传质（和传热）任务。板式塔构造，除塔板外，塔的内构件还包括降液管、受液盘、溢流堰、塔板支承件及紧固件等。塔板选型后，应依次进行塔径、塔板及内构件的设计，然后用负荷性能图进行结构设计的调整（或优化），直至满足塔内正常操作（或较佳操作）。
除此之外，人们又按板式塔的塔盘结构的不同，将板式塔细分为多种塔。常见板式塔的类型有：浮阀塔、泡罩塔、筛板塔、斜孔塔及穿流式塔板等。
填料塔在填料塔中，塔内装有一定高度的填料层。液体自塔顶沿填料表面自上而下呈膜状流动，气体则沿填料层内部通道自下向上流动，气、液两相之间是呈连续逆流接触并进行传质和传热的。显然，两相组分的浓度沿塔高也将呈连续变化。填料塔以填料作为气液接触的元件。填料塔由于其填料的不同，又可分为多种。按性能分为通用填料和高效填料；按开关分为颗粒型填料和规整填料，按填料的结构分为实体填料和网状填料等。规整填料塔的分离性能取决于内件，即填料、分布器、收集器等。同时也取决于许多参数，如气体负荷、液体负荷、物料性质、操作压力、填料湿润性能和液体分布不均匀等。至今不能由填料的几何开关来精确计算塔的分离性能，需要通过填料塔的理论和不同条件下通过试验塔来测定准确数据。填料塔的主要构件为：液体分布器、填料压板或床层限制板、填料、填料支承、液体收集器、液体再分布器等。
空心塔在空心塔内没有装塔盘和填料，有的作为储罐储存催化剂等；有的在塔内将加工后的重油进行冷却结成焦炭、沥青等；有的在塔内安装许多管束，在管外或管内装入催化剂，使参加反应的气体通过静止的催化剂进行反应，作反应塔用。
塔设备的基本要求塔设备设计或选型时，应考虑以下各项基本要求：
生产能力大。在较大的气、液负荷或其波动范围较宽时，也能在较高的传质速率下稳定地操作；流体阻力小，运转费用低（对热敏性物料挥发物多的精馏、吸收过程，这一项更应注意）；能提供足够大的相陆接触面积，使气、液两相在充分接触的情况下进行传质，达到高分离效率；要解决由于物料性质，如腐蚀性、热敏性、发泡性，以及由于温度变化的周期性等而提出的特定的要求；结构合理、安全可靠、金属消耗量少，制造费用低；不易堵塞，容易操作，便于安装、调节与检修；充分利用热能。总之，塔设备应限度地满足这些要求，力图在达到规定的处理量与产品纯度的条件下，塔设备造价与操作费用（主要是能耗）之和为最小。
塔设备的选型原则精馏、吸收操作过程中，大都采用板式塔与填料塔两种形式的塔设备。板式塔属分级接触型的传质设备，就大多数塔板形式而言，气、液两相按错流方式流动，传质是在塔板上进行的。填料塔为连续型的传质设备，气、液两相按逆流方式流动，传质主要在覆盖于填料表面上的液膜中进行。这两种设备都有各自的特点，并适用于一定的场合。选型时根据所处理物料的特性、气、液负荷的大小、压力降、分离效果、设备的功能和单位容积的造价等各种因素进行综合分析，而后作出正确的选择。
板式塔的选型原则处理易结垢或含有固体颗粒的物料，应选择板式塔。在板式塔内，气、液负荷都比较大，以高速通过塔板时有“清扫”的功能，可防止堵塞。液体负荷过大时，填料塔和板式塔的生产能力都会下降，但在板式塔中，可应用多溢流的方法予以避免。液体负荷过小时，填料塔的填料表面不易被全部润湿。而在板式塔中可增加溢流堰的高度以保持较高的持液量，使气液能充分接触，这对蒸馏、吸收或有化学反应的操作过程是有利的。高压操作的蒸馏塔，推荐用板式塔。如用填料塔，则因塔内气液比小等因素的影响，分离效果不好。操作过程中有热量放出或吸入时，用板式塔较为有利。塔板上有较大的持液量以便旋转换热管。此外板式塔上还可根据工艺上的需要设置多个加料管与侧线出料口。如果安装在填料塔上则需加设液体分布器或液体收集器，从而增加了费用。塔内温度有周期性变化时，对板式塔影响较锁上，而在填料塔中，有些机械强度较差的填料将被挤坏。要求便于检修与清洗时，优先采用板式塔。填料塔的选型原则遇到下列情况，一般优先采用填料塔。
要求低压降时应选择填料塔。因为填料塔的自由截面积一般均大于50%，气体阻力小。如处理热敏性物料，在高温下易发生分解或聚合，在真空下操作可以降低塔底的温度，用直料塔便很合适。压降小的塔设备，不仅减少动力的消耗，也减少气体输送设备的投资。
易发泡的物料，在板式塔中易引起液泛，而填料在多数情况下能使。处理腐蚀性的物料时，选用填料塔较为有利，因为填料的用材很广泛，陶瓷，塑料等非金属材料均可，即便宜，效果也好，板式塔塔板的材料一般以金属为主，选择余地小。传质速率受气膜控制时，选用填料塔。因填料表面覆盖的是薄的液膜，气相湍动有利于减少气膜阻力。与此相反，如传质速率受液膜控制时，则可选用板式塔，塔板上可维持液相湍动状态。塔的直径小于800㎜时，一般以采用填料塔为宜。如用板式塔，则塔板的固定与密封都会有困难。目前由于新型填料特别是规整填料的发展，大直径的填料塔也大量应用。塔设备的总体结构塔设备通常为露天旋转。板式塔与填料塔除内件不同外，其他部分则是大致相同的。
两种类型塔塔体一般是利用焊接方法将各段塔节相互连接而上下两端焊上椭圆形封头。根据气、液负荷分布，受载情况与塔高的不同，各个部分的壳体可为等直径、等壁厚，也可为不等直径、不等壁厚。支座常为裙式，承受塔的全部重力以及由风、地震等引起的弯矩。利用地脚螺栓可将塔牢牢地固定在水泥基础上。塔体上设有液、气出口与进口和人孔，工作人员可由人孔进入塔内安装或检修内件。塔顶还设置有吊柱可用来运送内件。
乙醇蒸馏装置塔设备一般与辅助设备组成成套装置，来完成工艺任务，如成套的乙醇蒸馏装置已经有许多定型和成熟的设备可供选择。乙醇蒸馏装置适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收，可将30%左右的稀酒精蒸馏至90~95%酒精。也适用于甲醇等其他溶剂的蒸馏。成品酒精度要求越高，回流比越大，但产量则相应降低，有间歇式，也有连续型的。
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