化工塔器，也常被為塔設(shè)備。是化工、石油及環(huán)保等行業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)施，它們專為氣液兩相提供充分的接觸界面，從而完成蒸餾、吸收、分離等多種復(fù)雜的物理和化學(xué)過程的設(shè)備。精餾塔和蒸餾塔是比較常見的塔類型及工藝類型。

一、蒸餾塔與精餾塔的區(qū)別

在化工生產(chǎn)過程中，蒸餾塔和精餾塔均是分離裝置，它們共同的作用是實現(xiàn)對液體混合物中不同組分的分離。

蒸餾塔：通常用于實現(xiàn)混合物中各組分的初步分離，它基于各組分沸點的差異。在蒸餾塔中，混合物被加熱，低沸點組分蒸發(fā)并從塔頂逸出，而高沸點組分則留在塔底。蒸餾塔的分離效果相對簡單，通常用于不需要高純度分離的場合。

蒸餾塔主要由塔體、填料或塔板、冷凝器、再沸器和進(jìn)料口等部分組成。在蒸餾過程中，當(dāng)混合物加熱至沸騰狀態(tài)時，沸點較低的成分會率先轉(zhuǎn)化為蒸汽。這些蒸汽隨著上升氣流在塔內(nèi)移動，逐漸冷卻并冷凝成液體。在塔的不同高度，由于溫度和壓力的差異，不同沸點的組分會分別蒸發(fā)和冷凝。在塔頂，蒸汽進(jìn)一步冷凝后，得到的是較輕的組分，也就是餾出液，而較重的組分則因未完全蒸發(fā)而留在塔底。利用這種方法，蒸餾塔能夠?qū)旌衔镏械母鹘M分進(jìn)行初步的分離。

蒸餾塔的主要功能是分離液體混合物，在多個領(lǐng)域，是實現(xiàn)液體混合物分離的重要設(shè)備。蒸餾塔根據(jù)操作壓力、塔內(nèi)結(jié)構(gòu)和分離原理的不同可以分為多種類型。

在操作壓力方面，有常壓蒸餾塔適用于常溫常壓條件，減壓蒸餾塔適用于真空條件以降低沸點并提高分離效果，以及加壓蒸餾塔適用于高溫高壓條件。

按分離原理分類，簡單蒸餾塔用于分離沸點差異大的混合物，精餾塔用于沸點相近的混合物，而萃取精餾塔則通過加入萃取劑來分離沸點相近且難以分離的混合物，提高分離效率。

四、蒸餾塔提餾段和精餾段

蒸餾塔內(nèi)部可以分為提餾段和精餾段兩部分。

提餾段和精餾段的劃分是根據(jù)混合物在塔內(nèi)的分離過程而定的。在蒸餾過程中，混合物從進(jìn)料口進(jìn)入塔內(nèi)，在塔板和填料的作用下與上升的蒸汽進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱。易揮發(fā)組分隨蒸汽上升進(jìn)入精餾段，而難揮發(fā)組分則留在提餾段并逐漸濃縮。通過控制塔內(nèi)溫度、壓力和回流比等參數(shù)，可以實現(xiàn)混合物的分離。

蒸餾塔的工藝設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，涉及確定分離要求、工藝參數(shù)計算、流體力學(xué)計算、強(qiáng)度計算及校核等多個步驟，旨在優(yōu)化回流比、進(jìn)料位置、溫度控制等參數(shù)，并考慮塔內(nèi)部件選擇、材料及防腐措施，以確保塔的穩(wěn)定運行和結(jié)構(gòu)安全。

蒸餾塔作為一種多功能的分離設(shè)備，其應(yīng)用遍及石油、食品、軟水、造紙、環(huán)保、煤化、生物和燃料等多個領(lǐng)域。可以用于分離原油中的不同組分、有機(jī)化合物、香料和油脂，還用于提取和純化成分、進(jìn)行海水淡化和苦咸水淡化、分離木材成分、處理工業(yè)廢水和廢氣、分離金屬和非金屬成分、提取發(fā)酵產(chǎn)物和生物活性物質(zhì)，以及分離不同沸點的燃料產(chǎn)品。這些應(yīng)用極大推動了資源的利用率。