蒸餾過程是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異而進(jìn)行分離的一種單元操作。其原理是將料液加熱使它部分汽化，易揮發(fā)組分在蒸氣中增濃，而難揮發(fā)組分在液體中增濃。經(jīng)過多次部分氣化和部分冷凝，就可以使輕重組分得以分離。蒸餾操作廣泛應(yīng)用于制藥生產(chǎn)中，用以原料的提純、產(chǎn)品的精制以及一些后處理過程，如溶劑回收等。按操作方式分類，蒸餾分為閃蒸蒸餾、間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾。

• 塔設(shè)備的分類

為滿足各種生產(chǎn)過程的需要，塔設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展，形成了形式繁多的結(jié)構(gòu)?？紤]到便于研究和比較，可以從不同的角度對(duì)塔設(shè)備進(jìn)行分類。例如，按單元操作分為精餾塔，吸收塔、解吸塔和萃取塔等；按操作壓力分為加壓塔、常壓塔和減壓塔；按塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔兩大類，但如果將塔內(nèi)無任何構(gòu)件也作為一類，則可以分為三類。

1. 板式塔

板式塔以塔板作為汽（氣）液接觸的基本構(gòu)件。氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔盤上的液層，塔內(nèi)氣液兩相呈逐級(jí)逆流操作，在塔板上傳質(zhì)元件作用下，兩相進(jìn)行接觸和分離，同時(shí)完成傳質(zhì)（和傳熱）任務(wù)。板式塔構(gòu)造，除塔板外，塔的內(nèi)構(gòu)件還包括降液管、受液盤、溢流堰、塔板支承件及緊固件等。塔板選型后，應(yīng)依次進(jìn)行塔徑、塔板及內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，然后用負(fù)荷性能圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的調(diào)整（或優(yōu)化），直至滿足塔內(nèi)正常操作（或較佳操作）。
除此之外，人們又按板式塔的塔盤結(jié)構(gòu)的不同，將板式塔細(xì)分為多種塔。常見板式塔的類型有：浮閥塔、泡罩塔、篩板塔、斜孔塔及穿流式塔板等。
 

2. 填料塔

在填料塔中，塔內(nèi)裝有一定高度的填料層。液體自塔頂沿填料表面自上而下呈膜狀流動(dòng)，氣體則沿填料層內(nèi)部通道自下向上流動(dòng)，氣、液兩相之間是呈連續(xù)逆流接觸并進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱的。顯然，兩相組分的濃度沿塔高也將呈連續(xù)變化。填料塔以填料作為氣液接觸的元件。填料塔由于其填料的不同，又可分為多種。按性能分為通用填料和高效填料；按開關(guān)分為顆粒型填料和規(guī)整填料，按填料的結(jié)構(gòu)分為實(shí)體填料和網(wǎng)狀填料等。規(guī)整填料塔的分離性能取決于內(nèi)件，即填料、分布器、收集器等。同時(shí)也取決于許多參數(shù)，如氣體負(fù)荷、液體負(fù)荷、物料性質(zhì)、操作壓力、填料濕潤(rùn)性能和液體分布不均勻等。至今不能由填料的幾何開關(guān)來精確計(jì)算塔的分離性能，需要通過填料塔的理論和不同條件下通過試驗(yàn)塔來測(cè)定準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。填料塔的主要構(gòu)件為：液體分布器、填料壓板或床層限制板、填料、填料支承、液體收集器、液體再分布器等。

3. 空心塔

在空心塔內(nèi)沒有裝塔盤和填料，有的作為儲(chǔ)罐儲(chǔ)存催化劑等；有的在塔內(nèi)將加工后的重油進(jìn)行冷卻結(jié)成焦炭、瀝青等；有的在塔內(nèi)安裝許多管束，在管外或管內(nèi)裝入催化劑，使參加反應(yīng)的氣體通過靜止的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，作反應(yīng)塔用。

• 塔設(shè)備的基本要求

塔設(shè)備設(shè)計(jì)或選型時(shí)，應(yīng)考慮以下各項(xiàng)基本要求：

1. 生產(chǎn)能力大。在較大的氣、液負(fù)荷或其波動(dòng)范圍較寬時(shí)，也能在較高的傳質(zhì)速率下穩(wěn)定地操作；
2. 流體阻力小，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低（對(duì)熱敏性物料揮發(fā)物多的精餾、吸收過程，這一項(xiàng)更應(yīng)注意）；
3. 能提供足夠大的相陸接觸面積，使氣、液兩相在充分接觸的情況下進(jìn)行傳質(zhì)，達(dá)到高分離效率；
4. 要解決由于物料性質(zhì)，如腐蝕性、熱敏性、發(fā)泡性，以及由于溫度變化的周期性等而提出的特定的要求；
5. 結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、金屬消耗量少，制造費(fèi)用低；
6. 不易堵塞，容易操作，便于安裝、調(diào)節(jié)與檢修；
7. 充分利用熱能。

總之，塔設(shè)備應(yīng)最大限度地滿足這些要求，力圖在達(dá)到規(guī)定的處理量與產(chǎn)品純度的條件下，塔設(shè)備造價(jià)與操作費(fèi)用（主要是能耗）之和為最小。

• 塔設(shè)備的選型原則

精餾、吸收操作過程中，大都采用板式塔與填料塔兩種形式的塔設(shè)備。板式塔屬分級(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。填料塔為連續(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。這兩種設(shè)備都有各自的特點(diǎn)，并適用于一定的場(chǎng)合。選型時(shí)根據(jù)所處理物料的特性、氣、液負(fù)荷的大小、壓力降、分離效果、設(shè)備的功能和單位容積的造價(jià)等各種因素進(jìn)行綜合分析，而后作出正確的選擇。

1. 板式塔的選型原則

1. 處理易結(jié)垢或含有固體顆粒的物料，應(yīng)選擇板式塔。在板式塔內(nèi)，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)，填料塔的填料表面不易被全部潤(rùn)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旋轉(zhuǎn)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)板式塔影響較鎖上，而在填料塔中，有些機(jī)械強(qiáng)度較差的填料將被擠壞。
7. 要求便于檢修與清洗時(shí)，優(yōu)先采用板式塔。

2. 填料塔的選型原則

遇到下列情況，一般優(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，用直料塔便很合適。

壓降小的塔設(shè)備，不僅減少動(dòng)力的消耗，也減少氣體輸送設(shè)備的投資。

1. 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。
2. 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，即便宜，效果也好，板式塔塔板的材料一般以金屬為主，選擇余地小。
3. 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)。
4. 塔的直徑小于800㎜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。

• 塔設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)

塔設(shè)備通常為露天旋轉(zhuǎn)。板式塔與填料塔除內(nèi)件不同外，其他部分則是大致相同的。
兩種類型塔塔體一般是利用焊接方法將各段塔節(jié)相互連接而上下兩端焊上橢圓形封頭。根據(jù)氣、液負(fù)荷分布，受載情況與塔高的不同，各個(gè)部分的殼體可為等直徑、等壁厚，也可為不等直徑、不等壁厚。支座常為裙式，承受塔的全部重力以及由風(fēng)、地震等引起的彎矩。利用地腳螺栓可將塔牢牢地固定在水泥基礎(chǔ)上。塔體上設(shè)有液、氣出口與進(jìn)口和人孔，工作人員可由人孔進(jìn)入塔內(nèi)安裝或檢修內(nèi)件。塔頂還設(shè)置有吊柱可用來運(yùn)送內(nèi)件。

• 乙醇蒸餾裝置

塔設(shè)備一般與輔助設(shè)備組成成套裝置，來完成指定工藝任務(wù)，如成套的乙醇蒸餾裝置已經(jīng)有許多定型和成熟的設(shè)備可供選擇。乙醇蒸餾裝置適用于制藥、食品、輕工、化工等行業(yè)的稀酒精回收，可將30%左右的稀酒精蒸餾至90~95%酒精。也適用于甲醇等其他溶劑的蒸餾。成品酒精度要求越高，回流比越大，但產(chǎn)量則相應(yīng)降低，有間歇式，也有連續(xù)型的。