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本帖最后由 Yb2021 于 2024-1-8 08:46 编辑 8 A0 e* m+ X- P3 x7 o* L$ y
) T9 p1 N( t Z- q" K 精馏过程需要消耗大量的能源，标准常规精馏中再沸器加热用的蒸汽，冷凝嚣冷却用的冷却水都是能源，从精馏过程来说，再沸器蒸汽冷凝输入的热量几乎等于冷凝器冷却水输出的热量，再沸器输入的热量全部又被冷凝器的冷却水完全带走了，实际上精馏过程输入的是温差有效能(逆卡诺功)，在环境温度以上的精馏过程，温差有效能是是广义上的热能，对于环境温度以下的精馏过程，温差有效能是广义上的冷能，但更准确的说法是温差有效能或卡诺功。温差有效能或卡诺功转化为精馏过程混合物液体或者气体混合物的分离功。$ V$ S) N d2 h& b6 x, A d% c
现在我们来比较一下精馏过程供冷供热和热泵循环过程，我们会发现它们之间具有极大的相似，精馏系统中有再沸器和冷凝器，再沸器需要大量蒸汽冷凝产生的热量用以加热高沸点液体组分使其气化，冷却水冷凝器需要移走大量热量用以冷却低沸点气相组分使其冷凝为液体取出或作为回流液。
1 H0 l! ^1 J7 k7 q 热泵装置也有两个换热器，一个是高温高压换热器向高温物(环境或热水器)输送热量，一个是低温低压换热器由低温物体（环境或或冰箱贮藏室）输入热量，只要稍加比较就会发现热泵装置中的高温高压换热器与精馏装置中的再沸器作用相同，而热泵装置中的低温低压换热器与精馏装置中的冷却水冷凝器作用相同，如果能够用热泵替代蒸汽和冷却水向再沸器输入热量及从冷凝器输出热量，就可以节约大量的蒸汽和冷却水从而达成节约精馏能耗的目的，甚至于有可能实现精馏过程完全不消耗蒸汽和冷却水的目标！当然要把精馏过程和热泵技术结合起来并不是一件容易的事，需要解决的问题很多！但是一旦精馏过程和热泵供热供冷结合起来，那么就是精馏技术的一次飞跃！深冷空分精馏过程是世界上第一个实现精馏过程和热泵供热供冷结合并实现工业化运用的实际案例，只不过这个事实既不被深冷空分技术人员也不为精馏技术人员所认识而已！深冷空分实现完全自热精馏流程即开式热泵精馏流程的时候，热泵精馏理论及实践还没有出现。- ~" j; |9 t- X6 h2 F ]
自从手工业时代的蒸馏技术被精馏技术升级以后，无论是二元物系混合物还是多元物系混合物，实现完全分离并保证每个组分的产品纯度和提取率理论上已经不再是一个问题，精馏技术的主题转向节能，为此发展出了双效精馏及多效精馏，单热泵及多热泵精馏技术。它们的本质都是通过供冷供热方案的优化，在保证产品纯度及提取率的前提下，进一步降低精馏的能耗，其中的核心内容又是单热泵及多热泵供冷供热方案。这就是为什么热泵对于精馏如此之重要的原因，深冷空分教科书对热泵竞无一语涉及，这太荒唐了！$ f5 \) [( ^; k1 h9 ]( L
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发表于 2020-7-14 08:21:00
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