回收精馏塔原理及安装技术要点

摘要 在医药、化工生产过程中，很多单元操作需要用到各种各样的溶剂，这些溶剂统称为溶媒。而生产中，这些溶媒都是需要回收再次使用的，本文以乙醇回收说明溶媒回收的原理、设备结构及安装技术要点。

关键词：回收原理 设备分类 设备结构 技术要点

中图分类号：TU81 文献标识码： A

一 溶媒回收的原理

根据在相同的温度下，同一液体混合物中不同组分的挥发度不同，经多次部分汽化和多次部分冷凝最后得到较纯的组分，是实现液体混合物的分离过程。

轻组分Y和重组分X进入分离器进行一级分离，将第一级分离部分汽化的蒸汽冷凝液冷凝，冷凝液轻组分Y1，将第一级冷凝液再部分汽化经第二级冷凝器冷凝得到的冷凝液中轻组分Y2，Y2必大于Y1。这种部分汽化部分冷凝的级数越多，所得的轻组分Y的浓度越高，最后可以得到几乎纯态的易挥发组分，同理从分离器溶液产品进行多次部分汽化分离，这种级数越多得到的溶液组分X的浓度越高，最后得到几乎纯的难挥发组分。

就是根据这一原理每一块塔板相当于一个分离器，经过多次的部分汽化和部分冷凝在粗蒸塔釜中将固体组分和盐脱去，在精馏塔塔顶得到较高纯度的乙醇，塔底排出废水，对于含乙缩醛等轻组分超标的废乙醇通过精制塔塔顶脱除轻组分，塔中间采出乙醇成品，重组分及水由塔底排出。

给料由塔的适当位置加入塔内，塔顶设有冷凝器，将蒸汽冷凝为液体，一部分作为回流，一部分作为产品采出。塔底部装有再沸器提供热量，这样蒸汽沿塔上升，与下降的液体进行传质传热，在每一层进行部分汽化和部分冷凝。

在给料板位置以上所有塔板称为精馏段，上升蒸汽所含重组分下移。而回流的轻组分向气相传递。如此物质交换的结构会使上升蒸汽中轻组分逐渐升高，达到塔顶的蒸汽将成为较高纯度的轻组分。在给料板以下的称为提馏段，它是从下降的液体中提取轻组分，即将重组分提浓。

二 塔设备分类、设备结构及安装技术要点

2.1 精馏设备的分类及结构

2.1.1塔的种类有很多，为了便于比较和选型，可从不同的角度对塔设备进行分类。常见的分类方法有：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解析塔、萃取塔等；按塔的内件结构分为板式塔、填料塔。在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层，使两相密切接触以进行传质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。在填料塔中，塔内装填一定段数和一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面向下流动，作为连续相的气体自塔底向上流动，与液体逆流传质。两相的组分浓度沿塔高呈连续变化 。

2.1.2塔体是塔设备的外壳。常见的塔体由等直径、等壁厚的圆筒和上下封头所组成。塔体的厚度除满足工艺条件下的强度外，还应校核风载荷、地震载 荷、偏心载荷下的强度、刚度，此外，还要满足试压、吊装及运输时的要求 。对于板式塔，塔体安装的不垂直度和弯曲度也有一定的要求。塔体支座起到固定位置和承担载荷的作用。因为塔设备较高、重量较大，为保证其具有足够的强度 和刚度，通常采用裙式支座，简称为“裙座”。

2.2 塔设备安装技术要点

2.2.1 设备开箱检查

在设备交付现场安装前，由施工方、业主、监理以及供货商共同按照设备装箱清单和设备技术文件对到货的设备及附件进行逐一清点、登记和检查，对其中重要零部件还需按质量标准进行检查验收，查验后应形成检验记录。

2.2.2 基础放线

依据设备布置图和测量控制网确定设备安装的基准线和基准点。所有设备安装的平面位置和标高，均应以确定的基准线和基准点为基准进行测量。

2.2.3 设备基础检查验收

设备基础检查验收主要验收设备基础混凝土强度以及设备基础的位置、外形尺寸及外观。由基础施工单位提供基础质量证明文件，设备基础的位置、几何尺寸应符合现行国家标准GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》。

2.2.4 垫铁设置

垫铁组的设置应符合：垫铁与设备基础之间的接触良好；每个地脚螺栓旁边至少应有一组垫铁，并放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方；设备底座有接缝处的两侧，应各安放一组垫铁；相邻两组垫铁间的距离，宜为500~1000mm；每一组垫铁的块数不宜超过5块，放置平垫铁时，厚的宜放在下面，薄的宜放在中间；每一组垫铁应放置蒸汽、平稳、接触良好。设备调平后，每组垫铁均应压紧；设备调平后，垫铁端面应露出设备地面外缘，垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。

2.2.5设备吊装就位

精馏塔设备到货形式有整体到货及分段到货。整体到货设备需要在土建施工期就介入安装，而分段到货设备可以在土建施工完毕后再进行安装。分段到货目前多数为法兰连接，因精馏的原理及设备分段到货，就涉及几个吊装要点：区分塔节的层数、塔节安装的顺序、每节塔节的向上端辨认及各节的0°、90°母线的辨认。

首先吊装前需要按照精馏塔设备图纸区分分段到货的塔节是哪个塔设备的塔节，可以从设备直径、塔内部结构以及设备到货时的标记等方面区分。再区分塔节是该设备图纸中的哪节，吊装至哪个楼层更方面安装。还要区分本节塔节哪端是向上端，如果塔节安装倒置后，这台精馏塔的精馏效果会下降或者失去精馏效果。吊装就位是还要区分各节的0°、90°母线，这是因为当上节塔的0°母线与下节塔的0°母线不重合时，这台精馏塔的精馏效果会下降或者失去精馏效果。设备到货时，设备上应有明显的标记，咨询下设备制作商，可能方便我们施工的过程。

设备吊装应选择安全可靠、经济可行的吊装方案，并按照吊装运输方案配置相应的机械、工机具和人员，将设备吊装就位。组装时筒体法兰密封面应清理干净，密封垫需要用生料带重复缠绕3圈左右，增加垫片密封效果。螺栓紧固时用电动扳手紧固可以方便的使各个螺栓紧固程度相同。

2.2.6 设备找平找正

塔设备找平找正应符合GB50461-2008《石油化工静设备安装工程质量验收规范》中表4.4.1的规定，找平找正后紧固地脚螺栓。

2.2.7 二次灌浆

二次灌浆基本由土建施工单位负责。

2.2.8 设备压力试验及设备封闭

按照设计要求进行设备压力试验，若没有设计要求，应按照相应规范执行。压力试验合格后，应形成记录，并及时封闭管口。

三 结束语

机电设备安装在整个建设工程中是一个多程序、多系统的复杂项目。要想好做好，必须要认真对待。严格按照施工计划进行施工，加大检查和监督的力度，确保质量的前提下，做到美观大方。完工后，安排相关人员细心检查和测验，以保证施工质量。