化工生產(chǎn)中，精餾設(shè)備——塔設(shè)備是應(yīng)用最廣泛的非定型設(shè)備。由于用途不同，操作原理不同，所以塔的結(jié)構(gòu)形式、操作條件差異很大。這里主要以精餾塔為例介紹塔的類型、性能、選型原則等。
(1)多組分溶液精餾方案的選擇? 多組分溶液精餾方案按精餾塔中組分分離的順序不同可以分為：按揮發(fā)度遞減的順序采用餾分的流程；按揮發(fā)度遞增的順序采用餾分的流程；按不同揮發(fā)度交錯采用餾分的流程。最佳分離方案的選擇對于工藝流程的設(shè)計和精餾塔的設(shè)計都是非常關(guān)鍵的。一個好的分離方案應(yīng)當(dāng)具備合理利用能量、降低能耗，設(shè)備的投資少，生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定及操作安全等特點。
(2)冷凝器的流程與形式? 常用冷凝器布置形式如圖3—1所示，主要有以下三種。
1)整體式。將冷凝器和塔連成一體，優(yōu)點是占地面積少，節(jié)省冷凝器封頭。缺點是塔頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢修不便，多用于冷凝器較小或凝液難以用泵輸送以及用泵輸送有危險的場合。如圖3—1(a)、(b)所示。
2)自流式。將冷凝器裝在塔頂附近的臺架上，其特點與整體式相近，凝液自流入塔，靠改變臺架高低來獲得回流和采用所需的位差。如圖3—1(c)所示。
3)強制循環(huán)式。將冷凝器裝在離塔頂較遠(yuǎn)的低處，用泵向塔內(nèi)提供回流，在冷凝器和泵之間設(shè)置回流罐。如圖3—1(d)、(e)所示。大規(guī)模生產(chǎn)中多采用這種形式。
分凝與全凝? 采用分凝或全凝依據(jù)下列因素確定：
1)塔頂出料的狀態(tài)如果塔頂產(chǎn)品在后續(xù)加工中以氣態(tài)使用，同時，也能滿足其他工藝要求，此時應(yīng)采用分凝形式以氣相出料。反之，若要求得到液態(tài)產(chǎn)品時，應(yīng)采用全凝形式以液態(tài)出料。
2)內(nèi)回流控制在采用分凝條件下，一般回流液的溫度是泡點，也是蒸氣出料的露點，此時需要較多的回流液循環(huán)以增加回流。如果采用全凝，回流液是作為過冷液體送回塔內(nèi)的，這時回流量的多少可由回流液溫度來控制。
3)分凝與全凝的比較冷凝方式?jīng)Q定于采用的操作壓力，所以要從投資費用和操作費用的經(jīng)濟角度考慮，對分凝和全凝按表3—3逐項進行比較。
(3)再沸器的流程與形式? 在精餾過程中，再沸器的安全運行十分重要，影響安全運行的條件也比較復(fù)雜。硝基苯精餾過程中，由于過早破壞真空，在較高的溫度條件下空氣進入系統(tǒng)硝基酚鈉引起爆炸，由于同時采用降低液位，加大熱量通人導(dǎo)致再沸器發(fā)生爆炸。
