1. 為什么要在泡置塔的塔盤上開設(shè)淚孔？ 答：因?yàn)榕菡炙迳系纳龤夤艹隹谏斓桨迕嬉陨希噬仙龤饬骷词箷簳r(shí)中斷，塔板上的液體也不會(huì)流盡，氣體流量減少，對(duì)其操作影響也小。泡罩塔的這一特點(diǎn)，可以在氣、液負(fù)荷變化較大的范圍內(nèi)正常操作，并保持一定的效率。為便于停工以后能放凈塔板上所積存的液體，每層塔板上都開少數(shù)排液孔，稱為淚孔，直徑10mm左右，位于塔板面上靠近溢流堰入口一側(cè)。 2. 泡罩塔有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：泡罩塔操作穩(wěn)定，操作彈性大，能正常操作的最大負(fù)荷與最小負(fù)荷之比可達(dá)到4~5。但是，由于它的構(gòu)造比較復(fù)雜、造價(jià)高、阻力大，而且氣、液通過的量和板效率比其他類型板式塔低，是為工業(yè)蒸餾操作所采用的一種氣液傳質(zhì)設(shè)備，現(xiàn)已逐漸被其他形式的塔所取代。 優(yōu)點(diǎn)：①不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即使當(dāng)氣、液兩相負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率；②塔板不易堵塞，對(duì)于各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)。 缺點(diǎn)：①塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高；②板上液層厚，氣體流徑曲折，塔板壓降大，兼有因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制了氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大；③塔板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均，也影響了板效率的提高。基于以上缺點(diǎn)，近年來泡罩塔已經(jīng)很少在生產(chǎn)中建造和使用了。3. 浮閥塔的作用原理是什么？答：在浮閥塔板上開有按正三角形排列的閥孔，每個(gè)孔的上方安置一個(gè)閥片，從塔板下上升的氣流速度達(dá)到一定程度時(shí)，閥片被推起，但受到腳鉤的限制，推到最高也不脫離閥孔。氣速減少到一定值后則閥片落到板上，靠閥片底部三處突出物支撐住，仍與板面保持約2.5mm的距離。塔板上閥孔開啟的數(shù)量按氣體流量的大小而有所改變。因此氣體從浮閥送出的線速度變動(dòng)不大，鼓泡性能可以保持均衡一致，使得浮閥具有較大的操作彈性，一般為3~4，最高可到6。4. 浮閥塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致其有什么缺點(diǎn)？答：因?yàn)殚y片活動(dòng)，在生產(chǎn)過程中有可能松脫或被卡住，造成該閥孔處的氣、液通過狀況失常，為避免閥片生銹后與塔板粘連，以致蓋住閥孔而不能浮動(dòng)，浮閥及塔板都用不銹鋼制成。但是，對(duì)于膠黏性液體或液體中有固體顆粒介質(zhì)，都不宜采用浮閥塔，因?yàn)檫@類介質(zhì)易將閥片粘住或使閥片被架起，導(dǎo)致閥孔蓋不上。 5. 浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)有哪幾方面？ 答：浮閥塔在一定程度上兼有泡罩塔、篩板塔的優(yōu)點(diǎn)。浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)有以下幾方面：(1) 生產(chǎn)能力大。由于浮閥安排比較緊湊，塔板的開孔面積大于泡罩塔板，故其生產(chǎn)能力約比圓形泡罩塔板大20%~40%，而與篩板塔相近。(2) 操作彈性大。由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，故其維持正常操作所容許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比泡罩塔及篩板塔都寬。(3) 塔板效率高。由于上升氣體以水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長而霧沫夾帶量較小，板效率較高。 (4) 氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小。因?yàn)闅?、液流過浮閥塔板時(shí)所遇到的阻力較小，故氣體的壓強(qiáng)降及板上的液面落差都比泡罩塔板小。 6. 精餾塔和吸收塔既有采用板式塔的也有采用填料塔的，兩者在傳質(zhì)上有什么不同? 答：通常的精餾、吸收操作過程中，精餾塔和吸收塔大都采用板式塔和填料塔兩種塔型。板式塔屬于分級(jí)接觸型的傳質(zhì)設(shè)備，就大多數(shù)塔板形式而言，氣、液兩相按錯(cuò)流方式流動(dòng)，傳質(zhì)是在塔板上進(jìn)行的。填料塔是連續(xù)型的傳質(zhì)設(shè)備，氣、液兩相按逆流方式流動(dòng)，傳質(zhì)主要在覆蓋于填料表面上的液膜中進(jìn)行。 7. 高壓操作的蒸餾塔般選用什么塔型？ 答：高壓操作的蒸餾塔，推薦使用板式塔。如果選用填料塔，則會(huì)因塔內(nèi)氣液比較小等因素的影響，導(dǎo)致分離效果不好。 8. 通常用哪些指標(biāo)來評(píng)價(jià)板式塔性能的優(yōu)劣？ 答：盡管實(shí)際生產(chǎn)中板式塔以各種類型的塔板形式出現(xiàn)，但在評(píng)價(jià)板式塔性能的優(yōu)劣時(shí)，通常歸結(jié)為以下幾個(gè)性能指標(biāo)。 (1)生產(chǎn)的能力指標(biāo)，即單位塔截面、單位時(shí)間處理的汽液負(fù)荷能力。 (2)塔板的效率指標(biāo)。 (3)塔板的壓降指標(biāo)。 (4)操作的彈性指標(biāo)。 9. 常用的環(huán)形填料有哪些？其結(jié)構(gòu)及實(shí)用特性如何？答：填料可用陶瓷、金屬、塑料等不同材料制成。常用的環(huán)形填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)。 拉西環(huán)是最古老最典型的一種環(huán)形填料，形狀簡單。目前拉西環(huán)雖仍是一種應(yīng)用較廣泛、具有代表性的填料，但阻力大，傳質(zhì)效率差，已逐漸為新型填料所代替。常用的拉西環(huán)為外徑與高相等的圓筒。 鮑爾環(huán)的形狀是在普通的拉西環(huán)壁上開一層(25mm以下的環(huán))或兩層(50mm以上的環(huán))長方形小窗，制造時(shí)窗孔的母材并不從環(huán)上剪下，而是向中心彎入，在中心處相搭，上下兩層窗位置交錯(cuò)。 10. 鞍形填料有幾種形式？性能怎樣？ 答：鞍形填料有矩形和弧形兩種形式。鞍形填料是一種像馬鞍形的敞開式填料。它與鮑爾環(huán)都被認(rèn)為是效率高、阻力小的性能較好的工業(yè)用填料。 11. 金屬波紋網(wǎng)填料的結(jié)構(gòu)形式如何？ 答：金屬波紋網(wǎng)填料是一種新型規(guī)整填料，填料由平行絲網(wǎng)波紋垂直排列組裝而成。網(wǎng)片波紋的方向與塔軸成一定的傾角（一般為30°或45°)，相鄰兩網(wǎng)片的波紋傾斜方向相反，使波紋片之間形成一系列相互交叉的三角形流道，相鄰兩盤成90°交叉安放。該類型填料對(duì)其流體力學(xué)及傳質(zhì)規(guī)律研究得比較完善。 12. 什么情況下一般優(yōu)先采用板式塔？ (1) 在處理易結(jié)垢或含有固體顆粒的物料時(shí)，應(yīng)選擇板式塔。板式塔中，氣、液負(fù)荷都比較大，以高速通過塔板時(shí)有“清掃”的功能，可防止堵塞。(2) 液體負(fù)荷過大時(shí)，填料塔和板式塔的生產(chǎn)能力都會(huì)下降，但在板式塔中可應(yīng)用多溢流的方法予以避免。(3) 液體負(fù)荷過小時(shí)，填料塔的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(duì)蒸餾、吸收或有化學(xué)反應(yīng)的操作過程是有利的。(4) 高壓操作的蒸餾塔，推薦使用板式塔。如用填料塔，則因塔內(nèi)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(shí)，用板式塔較為有利。塔板上有較大的持液量以便放置換熱管。此外板式塔上還可根據(jù)工藝上的需要設(shè)置多個(gè)加料管與側(cè)線出料口。如果安裝在填料塔上則需加設(shè)液體分布器或液體收集器，從而增加了費(fèi)用。(6) 塔內(nèi)溫度有周期性變化時(shí)，對(duì)板式塔影響較小，而在填料塔中，有些力學(xué)性能較差的填料將被擠壞。(7) 便于檢修與清洗時(shí)，選用板式塔。13. 什么情況下優(yōu)先采用填料塔？(1) 要求低壓降時(shí)應(yīng)選擇填料塔。因?yàn)樘盍纤淖杂山孛娣e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(fā)生分解或聚合，在真空下操作可以降低塔底的溫度，用填料塔便很適合。(2) 易發(fā)泡的物料，在板式塔中易引起液泛，而填料在多數(shù)情況下能使泡沫破裂。(3) 處理腐蝕性的物料時(shí)，選用填料塔較為有利，因?yàn)樘盍系挠貌暮軓V泛，陶瓷、塑料等非金屬材料均可，既便宜，效果也好。板式塔塔板的材料一般以金屬為主，選擇余地小。(4) 傳質(zhì)速率受氣膜控制時(shí)，選用填料塔。因填料表面覆蓋的是薄的液膜，氣相湍動(dòng)有利于減少氣膜阻力，與此相反，如傳質(zhì)速率受液膜控制時(shí)，則可選用板式塔，塔板上可維持液相湍動(dòng)狀態(tài)。 (5) 塔的直徑小于800mm時(shí)，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(huì)有困難。目前由于新型填料特別是規(guī)整填料的發(fā)展，大直徑的填料塔也大量應(yīng)用。其中波紋填料塔的直徑已超過14m。 14. 在設(shè)計(jì)塔設(shè)備結(jié)構(gòu)形式時(shí)，在物料性質(zhì)方面需要考慮哪些問題？ 答: 從以下幾個(gè)方面考慮： (1) 易起泡的物料，如處理量不大時(shí)，以選擇填料塔為宜。因?yàn)樘盍夏苁古菽屏?，在板式塔中則易引起液泛。 (2) 具有腐蝕性的介質(zhì)，可選用填料塔，如必須用板式塔，宜選用結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜的篩板塔、穿流式塔盤或舌形塔盤，以便及時(shí)更換。 (3) 具有熱敏性的物料需減壓操作，為防止熱引起分解或聚合時(shí)，應(yīng)選用壓力降較小的塔型，如可采用裝填規(guī)整填料的塔、濕壁塔等。(4) 黏性較大的物料，可以選用大尺寸填料。板式塔的傳質(zhì)效率太差。含有懸物的物料，應(yīng)選擇液流通道較大塔型，以板式塔為宜。可選用泡罩塔、浮閥塔、柵板塔、舌形塔和孔徑較大篩板塔等。不宜使用小填料。(5) 操作過程中有熱效應(yīng)的系統(tǒng)，用板式塔為宜。因塔盤上有液層，可在其中安放換熱管，進(jìn)行有效的加熱或冷卻。15. 在塔類設(shè)備的生產(chǎn)操作中，工況條件及操作要求對(duì)塔設(shè)備的選用有哪些影響？(1) 若氣相傳質(zhì)阻力大(即氣相控制系統(tǒng)，如低黏度液體的蒸餾、空氣增濕等)，應(yīng)采用填料塔，因填料層中氣相呈湍流，液相為膜狀流。反之，受液相控制的系統(tǒng)，應(yīng)采用板式塔，因?yàn)榘迨剿幸合喑释牧?，氣體在液層中鼓泡。(2) 對(duì)于較大的液體負(fù)荷，可選用填料塔；若采用板式塔時(shí)，應(yīng)選用氣液并流的塔型，如噴射型塔盤，或選用板上液流阻力較小的塔型，如篩板和浮閥。此外，導(dǎo)向篩板塔盤和多降液管篩板塔盤都能承受較大的液體負(fù)荷。(3) 對(duì)于較低的液體負(fù)荷，一般不宜采用填料塔，因?yàn)樘盍纤笠欢〝?shù)量的噴淋密度。如果特殊需要用填料塔，可以選用網(wǎng)體填料，這樣可以適度地提高噴淋密度，但其應(yīng)用的范圍較窄。(4) 從氣液比波動(dòng)的適宜性看，板式塔要優(yōu)于填料塔，所以對(duì)于氣液比波動(dòng)較大的宜采用板式塔。(5) 從操作彈性看，板式塔的操作彈性要比填料塔寬。在板式塔中，以浮閥塔為最大，泡罩塔次之，一般地說，穿流塔的操作彈性最小。16. 從經(jīng)濟(jì)的角度上，填料塔和板式塔的設(shè)計(jì)選用各有哪些不同？ (1) 在多數(shù)情況下，塔徑大于800mm時(shí)，宜用板式塔。塔徑小于800mm,宜用填料塔。但也有例外，在大型填料塔中使用鮑爾環(huán)及某些新型填料的效果可優(yōu)于板式塔。同樣，塔徑小于800mm時(shí)，也有使用板式塔的。 (2) 一般填料塔比板式塔重。 (3) 大塔以板式塔造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。因?yàn)樘盍蟽r(jià)格約與塔體的容積成正比，板式塔按單位面積計(jì)算價(jià)格，隨著塔徑增大而減小。 17. 為什么要對(duì)塔類設(shè)備進(jìn)行撓度控制？ 答：一般認(rèn)為，塔設(shè)備高度與塔徑之比較大(通常將高徑比大于5且高度大于10m的直立容器視為塔器)，而設(shè)備簡體壁厚較薄，在風(fēng)載荷作用下，會(huì)造成塔體頂部撓度太大。(1) 對(duì)板式塔而言，塔盤傾斜嚴(yán)重，氣液傳質(zhì)不均勻，導(dǎo)致塔板效率下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;(2) 與塔體連接的接管因塔的擺動(dòng)量過大，連接處受壓、拉、扭，常出現(xiàn)泄漏，這對(duì)于易燃易爆有毒的介質(zhì)來說是相當(dāng)危險(xiǎn)的，后患無窮;(3) 塔體頂部撓度過大，也就是意味著塔設(shè)備在擺動(dòng)過程中最大位移處離中心軸線的絕對(duì)距離較大，由此將產(chǎn)生相當(dāng)大的附加偏心彎矩，影響塔設(shè)備的使用壽命。通常塔板效率是一個(gè)很重要的因素，為了確保塔設(shè)備的正常操作和安全運(yùn)行，需要對(duì)塔(尤其是板式塔)的頂部撓度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?8. 如何對(duì)塔類設(shè)備進(jìn)行撓度控制？ 答：在塔高、塔徑確定的情況下，塔撓度值的大小與壁厚直接相關(guān)，提高剛度必然要增加壁厚及投資費(fèi)用，因此需統(tǒng)籌兼顧。目前一般均按塔高的1/200控制，對(duì)于板式塔從嚴(yán)要求，對(duì)小直徑的低壓塔可適當(dāng)放寬，例如對(duì)塔徑1m以內(nèi)的按1/100塔高控制，塔徑1~2m的按塔設(shè)備的高徑比H/D控制?？傊踩院徒?jīng)濟(jì)性并重。 19. 為什么填料塔內(nèi)要安裝液體再分布器？ 答：由于塔類設(shè)備安裝后的不垂直度的存在，會(huì)導(dǎo)致從塔頂噴淋下來的液體會(huì)逐漸偏向塔璧一側(cè)，在實(shí)際生產(chǎn)中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在離填料頂面一定距離處，噴淋下來的液體開始向塔壁偏流，然后沿塔壁下流，塔中心填料得不到好的潤濕，形成了所謂“干錐體”的不正常現(xiàn)象，減少了氣液兩相的有效接觸面積。為了消除因不垂直度引起的液體偏流，每隔一定距離必須設(shè)置液體的再分布裝置，以保證液體與塔內(nèi)填料均勻充分地潤濕。工廠中常用的再分布裝置是截錐形再分布裝置，它可使塔壁處的液體再導(dǎo)至塔的中央。 20. 塔內(nèi)件的檢修要求是什么？ (1) 塔板支撐圈水平允差要符合要求； (2) 降液管(板)用螺栓固定在支撐板上，支撐板的偏差應(yīng)符合要求； (3) 支撐梁安裝后，其上表面與支撐圈上表面應(yīng)在同一水平面上，梁的水平度與受液盤的水平度應(yīng)符合要求； (4) 塔板兩端支撐板間距允差、塔板長度寬度尺寸允差、塔板在整個(gè)板面內(nèi)的平面度、水平度符合標(biāo)準(zhǔn); (5) 堰頂端水平度允差符合標(biāo)準(zhǔn)。