空分试题收集

小芸

式中  ηx--对某种碳氢化合物CnHm的平均吸附效率；
   yci--吸附器出口某种碳氢化合物CnHm的浓度；
   Yji--吸附器进El某种碳氢化合物CnHm的浓度。
   其中，对CH4，C2H6的吸附效率几乎为零；对C3H8为89%；C2H4为97%；C3H6、C2H2和C4H10几乎为100%。从以上数据可见，分子筛净化对乙炔、丙烯等是可以清除的，但对甲烷，乙烷是无效的。
   为保证装置的安全运行，在操作中应注意以下问题：
   1)分子筛吸附器应处于良好的工作状态，解吸再生完全，床层充实平整，无短路气流通过；
   2)保持主冷液氧有一定的排放量(一般不少于产品氧量的1%)；
   3)保持主冷液位的稳定。全浸操作的主冷，液位不得降到全浸位置以下；
   4)设有液氧保安吸附器的，应保持吸附器的正常工作和再生；
   5)注意监视主冷液氧中碳氢化合物的含量，超过规定时应采取相应措施。

分子筛吸附净化流程的空分设备在启动上有何特点，操作时应注意什么问题?
  答：分子筛净化流程的空分设备，由于空气经分子筛吸附除去了水分和二氧化碳等杂质，与切换净化流程相比，启动操作简单容易控制。它不需要考虑诸如水分和二氧化碳的自清除，膨胀机内水分和二氧化碳析出等复杂影响，启动过程的注意力主要集中在充分发挥膨胀机的制冷能力，合理分配冷量，全面冷却设备上。可分为冷却设备，积累液体，调整精馏工况三个阶段。与切换流程的启动方式相比，它可称做“全面冷却法”或“一次冷却法”。
   在启动操作时应注意以下几点：
   1)首次使用的分子筛要进行一次活化再生，目的是清除运输和充填过程吸附的水分和二氧化碳。活化的温度一般应高于200℃，低于250℃。当出口温度达80℃时就可冷吹。活化时间不少于两个切换周期；
   2)分子筛吸附器启动时送气升压过程要缓慢，放空阀关小时要谨慎，防止因压力波动而破坏床层内的分子筛；
   3)需要启动两台膨胀机时，要全开增压机的出口回流阀，将先运转的膨胀机的压力降下来，然后两台膨胀机同时加负荷，防止后启动的增压机发生喘振；
   4)注意主换热器中部温度的控制：
   ①控制单元间的中部温差，一般不大于3～5℃；
   ②中部温度不宜过低，冷量不要过多集中在主换热器，造成热端温差增大。在冷端温度达到空气液化温度后，冷量应向精馏系统转移，使精馏系统充分冷却，尽快积累液体，建立精馏；
   5)注意空气冷却塔的工作，确保预冷后的空气温度达到设计要求。要防止压力和水位波动，以免空气带水，影响分子筛的性能。  

影响换热器传热量(热负荷)的因素有哪些?
  答：流体通过壁面的传热过程是一个较为复杂的过程，影响传热量的因素很多。实验表明，每小时的传热量Q(也叫热负荷)与冷、热流体的温度差△t(℃)成正比，与传热面积F(m2)的大小成正比，写成公式则为
        Q=3600KF△t(kJ/h)
   式中的系数K叫传热系数，表示当壁面两侧流体温差为1℃时通过单位面积的传热能力，其单位是w/(m2℃)。传热系数反映了除传热面积F和温差△t以外所有影响传热各种因素。显然，传热系数K值越大，表示传热能力越强。反之则弱。
   对空分装置中设置的各种换热器，其传热面积已是确定不变的。但是，如果在使用中因发生泄漏而堵掉板式换热器的一部分通道或管式换热器的一部分列管(或盘管)，则传热面积要减少，会使传热量减少。不过设计换热器时，其传热面积都留有一定的裕量，若减少不多，对空分装置的正常运转影响不大。
   根据制氧生产工艺的要求，换热器的传热温差在正常情况下也是不变的。偏离设计工况运行时则会有所变化。例如上、下塔的压力波动，液氧液面的波动，液氧、液氮纯度的变化均会影响主冷凝蒸发器的传热温差，影响其热负荷。影响大小视传热温差偏离设计值的多少而定。
   传热系数K值的大小与壁面两边流体与壁面的对流换热的强弱、通过壁的导热能力的强弱有关。对流换热的强弱与流体的性质、流体的运动情况有关。例如流速越高，流体分子互相掺混得越厉害，对流换热就越强烈。因此，提高流体的流速可使传热系数K值增大。但是提高流速会使流动阻力增大，输送流体的能耗增加，所以不能片面强调提高流速。通过壁的导热能力的强弱不仅与壁的材质、厚度有关，还与壁的污染情况有关。如果壁面上积有较厚的污垢，它的导热能力比金属要小得多，将使传热减弱，传热系数K值就会减小，生产过程中应注意保持传热壁面的清洁。由此可见，在不同的条件下，传热系数有不同的数值，可以通过理论计算或参照类似设备的实测结果确定。
   空分设备中各种换热器的传热系数大致范围如表26所示。
表26各种换热器的传热系数K的概算值
型    式流    体K/W(m-2•℃-1)
热冷
蓄冷器卵石空气氧、氮13
铝盘29
盘管式蓄冷器内空气氧、氮29
热交换器空气氧、氮105～163
辅助冷凝器氮气冷凝液氧蒸发350
列  管  式气气35～80
气水60～290
冷凝蒸发器长管式氮气冷凝液氧蒸发815～930
短管式氮气冷凝液氧蒸发580～770
板式氮气冷凝液氧蒸发800
板翅式可逆式换热器空气氧、氮60～80
过冷器液空氮115
液氮氮85
液氧氮57
液化器液空氧、氮150

为什么板翅式冷凝蒸发器的液氧面要把板式单元全浸?
  答：板翅式冷凝蒸发器的板式单元是否采用全浸操作，这个问题也有一个认识和实践过程。刚从国外引进板翅式冷凝蒸发器时，规定液氧面浸渍率约为70%。当然这样已能满足传热的要求，不影响精馏工况。随着板翅式冷凝蒸发器发生过多次氧通道局部爆炸事故，从安全的角度考虑，国外提出了板翅式冷凝蒸发器的板式单元要全浸操作。随后我国也作了相同的规定。
   采用全浸操作的优点是：
   1)从氧通道流动的角度来看，板式单元外是液氧面，氧通道内是密度较小的气液两相混合物，实际上构成了一个液氧自循环回路。当热负荷一定时，液氧面越高，氧通道内液氧循环倍率越大。即液氧对通道壁面冲刷的能力越好，使得乙炔等碳氢化合物不容易在壁面析出，二氧化碳颗粒也不容易堵塞通道截面；
   2)从传热的角度，由于板翅式冷凝蒸发器的液氧侧的沸腾传热系数与流体的流动有关，流动越好，传热系数越大。当液面提高后，氧通道内的流速加快，不断冲刷壁面的气泡，将使蒸发侧的传热系数提高。对于冷凝侧的传热，由于它的传热系数大于蒸发侧，并且，当板式单元的高度确定时，冷凝传热系数几乎不变，所以，冷凝蒸发器的总传热系数主要取决于蒸发侧的传热情况，液面高对提高传热系数有利。
   虽然提高液氧面会使氧的平均饱和温度略有提高，对传热平均温差不利(略有降低)。但是由于传热系数增高的幅度大，所以不必靠提高下塔的压力来增大传热温差，实际的下塔操作压力还略有下降。这与长管式冷凝蒸发器的传热情况不完全一样，因为管内沸腾传热与槽内沸腾传热的机理有所不同的缘故。板式冷凝蒸发器采用全浸操作既安全，又合理。

全低压空分设备的冷凝蒸发器应怎样操作?
   答：在正常运行中，冷凝蒸发器的操作主要是保持氧液面在规定的高度上。引起主冷液面波动的原因较多，但归结起来是不外乎是冷量不平衡或液体量分配不当造成的。
   制冷量的多少是整个空分设备冷量平衡所要求的。制冷量大于需要量时，冷凝蒸发器的液面会升高，就应相应地减少制冷量。在液面降到合适高度时，还需要稍增加一点制冷量才能使其平衡、稳定。如果装置的冷损增加或由于其他原因制冷量小于需要量时，则冷凝蒸发器的液面会下降，就应增加制冷量。当液面长到合适的位置时还要稍微减少一点制冷量，才能使液面稳定。这种操作是对指示滞后的人工反馈。
   对全低压空分设备来说，增加或减少制冷量主要是靠增加或减少膨胀机的膨胀量(或改变机前压力和转速)。
   冷凝蒸发器液面过高或过低时，还要看看其他液面是否合适。如果冷凝蒸发器液氧面过高而下塔液空面过低，可能是由于打入上塔的液空量过大。此时应关小液空节流阀。反之，若冷凝蒸发器液氧面过低而下塔液空面过高，则要开大液空节流阀，以保持冷凝蒸发器的液面稳定。
   当冷凝蒸发器液面过高时，可以排放一部分液氧。这不仅能使液面迅速下降，还可以清除一部分杂质，有利于安全运行。
   如果是带氩塔的设备，应事先提高液氧液面，积聚冷量，然后再启动氩塔。

冷凝蒸发器温差的大小受什么因素影响?
   答：冷凝蒸发器一般是指气氮和液氧的平均传热温差。它是基于氧和氮在不同的压力及纯度下的沸点(即饱和温度)不同而建立起来的。因此，冷凝蒸发器温差的大小受氧、氮的纯度和上、下塔压力变化的影响。
   对于液氧的蒸发过程，当压力一定时，液氧的纯度提高，蒸发温度(沸点)就提高。例如，当绝对压力为0.14MPa时，如果氧纯度从98%提高到99.5%，则蒸发温度从93.1K提高到93.5K。当液氧纯度一定时，压力提高，蒸发温度也提高。例如当液氧纯度为99.55%时，如果绝对压力从0.14MPa提高到0.15MPa，则蒸发温度会从93.5K提高到94.25K。
   对于气氮的冷凝过程，当压力一定时，气氮的纯度提高，则冷凝温度下降。例如当绝对压力为0.57MPa时，氮纯度从98%提高到99.9%，则冷凝温度则从96.1K下降到95.9K。当气氮纯度一定时，压力提高，则冷凝温度也提高。例如氮纯度为99.9%时，绝对压力从0.57MPa提高到0.6MPa，则冷凝温度会从95.9K提高到96.6K。
   由此可见，当上、下塔压力一定时，提高液氧的纯度会缩小主冷温差，提高气氮纯度也会缩小主冷温差。若气氮的纯度和压力不变，在液氧纯度一定的情况下，提高上塔压力可使冷凝蒸发器的温差缩小。在开车的积液阶段，通常用适当提高上塔压力、缩小冷凝蒸发器温差的方法，来降低冷凝蒸发器的热负荷，以加快液体的积累。
   长管式和板翅式冷凝蒸发器的平均温差通常取1.6～1.8℃。正常运行中冷凝蒸发器的温差基本上是不变的。当冷凝蒸发器的传热面不足，或传热恶化时，温差会扩大，反映出下塔压力提高。冷凝蒸发器一般不装设温度计，液氧的温度(取平均值)和气氮的温度，可根据其压力和纯度，由热力性质图查得。实际操作中控制的都是上、下塔的压力和气氮、液氧的纯度以及液氧面的高度，而不是直接测定冷凝蒸发器的温差。

板翅式换热器是如何实现几股流体之间换热的?
   答：板翅式换热器适应性较大，可用于气-气、气-液、液-液各种不同流体之间的换热，而且通过各种流道的布置和组合，能够适应逆流、错流、多股流、多程流等不同的换热工况，如图40所示。
   可逆式换热器的冷段一般是氧、纯氮、污氮、环流四股冷流体和一股热流体(空气)之间的换热。各股流体的流量、密度不同，它们的通道数也不相同。在换热器组装时，按不同流体的通道数分配，把冷、热流体的通道相间布置。在通道的两头利用导流片改变流体的流动方向，把同一股流体的出口和入口分别集中在某一侧。例如空气与污氮设在上、下侧，氧、纯氮、环流设在左、右两侧。
通常，冷、热流体采用逆流或错流布置。然后再接上封头，把同一种流体的各个通道集中起来，再焊接好相应的管道，即可实现几股气流之间的换热。
板翅式换热器是由哪些基本构件组成的?
   答：板翅式换热器属于间壁式换热器。它是一种全铝结构的紧凑式高效换热器，如图39所示。它的每一个通道由隔板、翅片、导流片和封条等部分组成。在相邻的两块隔板之间放置翅片、导流片，两边用封条封住，构成一个夹层，称为“通道”。将多个夹层进行不同的叠置或适当的排列，构成许多平行的通道，在通道的两头，再配上冷、热流体进、出口的导流板，用钎焊的方法将它们焊成一体，就构成一组板束(或称单元)。再配上流体出入的封头、管道接头，就构成完整的板翅式换热器。
   隔板中间的瓦楞形的翅片一方面是对隔板起到支撑作用，增加强度；另一方面它又是扩展的传热面积，使单位体积内的传热面积大大增加，整个换热器可以做得紧凑。流体从翅片内的通道流过。由于在换热器内要实现冷、热流体之间的换热，冷、热流体的通道要间隔布置。
   冷、热流体同时流过不同的通道，通过隔板和翅片进行传热，故称之为板翅式换热器，也叫紧凑式换热器。它是当今空分装置中应用最广泛的换热器(高压的除外)。

水冷却塔有哪几种型式?
   答：水冷却塔是一种混合式换热器。目的是将冷却空气后温度升高的冷却水在冷却塔中使水温降下来，以便供空气冷却塔循环使用。不同的型式都是力求增强传热，提高冷却效果，同时流动阻力要尽可能小，使水不易结垢。   
   我国大型空分设备选用的水冷却塔的结构大致有如下几种型式：
   1)填料塔。早期是装有瓷质的拉西哥环，它的传热效果尚好，阻力也不大。但是在自清除低压流程上使用，由于切换系统几分钟切换一次，在切换放空时，气流对瓷环的冲击较大，容易引起瓷环破损，阻力增加。也有改成塑料环的以增加强度。目前在6000～0000m3/h的空分设备上使用一种新型的填料塔，采用阿尔法鲍尔环或共轭环及阶梯环。它具有流通量大、阻力小、传热效果好、强度好的优点。热端传热温差在0.5℃左右，出水的负温差(水温低于氮气温度)可达4～9℃，视气液比而定。
   2)旋流板。它由几块金属结构的旋流塔板组成。这种结构阻力很小，不会损坏，曾在相当长的时间作为改进型使用。但传热效果不如填料塔。
   3)筛板塔。塔板采用孔径和孔间距较大的淋降塔板。氮气及水都从筛孔通过。由于水冷却塔不是连续、稳定地工作，冷却效果就不够理想，所以现在已不再采用了。

小芸

空气冷却塔有哪几种型式?
   答：空气冷却塔也是一种混合式换热器。为了使冷却水与空气充分接触、强烈混合，以增大传热面积，强化传热，通常采用的是“填料塔”或“筛板塔”。也有用空心喷淋塔的。
   填料塔是钢制圆形容器，塔内充有填料(瓷环、或塑料环等)。冷却水自塔顶喷淋下来，与自下而上流动的空气相混合，进行热、质交换。空气把热量传给冷却水，使本身温度降低，水温升高。为防止空气带出水滴，在塔的上部一般还装有拉西哥环(或不锈钢丝网)填料分离器(亦称捕集层)以及机械水分离器(惯性分离)。由喷淋装置喷出的冷却水经分配器沿填料层向下流动，在填料层每隔一定距离还设有再分配水的溢流圈，不致使水直接沿容器壁下流而影响传热效果。温度升高了的冷却水从下部引出，送往水冷却塔或放掉(对于开式系统)，降温后的空气自塔顶排出送至空分塔或分子筛吸附器。填料塔的缺点是填料易被水垢堵塞，并且将填料结成大块，难以清洗和更换。
   筛板塔与精馏塔的筛板塔类似，不过塔板数较少(一般为5块左右)，筛孔直径和孔间距较大(孔径约5mm，孔间距约9mm)。冷却水自顶部经喷淋装置喷出，沿塔板经筛孔逐层下流，空气自塔底逆流穿过筛孔，鼓泡上升。气液两相在筛板上剧烈运动，形成泡沫层，增加了气液的接触面积和扰动程度，使气液能进行良好的热、质传递，效果比填料塔好。
   空心塔塔内既无填料，也没有筛板。冷却水经喷淋装置分层向下喷淋，空气自下而上流动，气液直接混合。它比填料塔和筛板塔简单，尺寸小，阻力也小，冷却效果较好。空心塔对喷淋装置和水质要求较高，喷淋出来的水必须保证得到良好的雾化，使气液能够充分接触。
   目前我国大型空分设备的空气冷却塔采用上段为填料塔，装新型塑料环；下段为筛板塔(孔径12mm，间距24mm)，取得较好的效果。顶部的传热温差只有0.5℃，并彻底解决了结垢的问题。
   也有将空分设备的氮水预冷器中的空气冷却塔做成非混合式的(管式)，将它和空压机末段冷却器联在一起。例如法国的6500m3/h空分设备的空气冷却塔。

水冷却塔中污氮是怎样把水冷却的?
   答：水冷却塔是一种混合式换热器。从空气冷却塔来的温度较高的冷却水(35℃左右)，从顶部喷淋向下流动，切换式换热器来的温度较低的污氮气(27℃-左右)自下而上的流动，二者直接接触，既传热又传质，是一个比较复杂的换热过程。一方面由于水的温度高于污氮的温度，就有热量直接从水传给污氮，使水得到冷却；另一方面，由于污氮比较干燥，相对湿度只有30%左右，所以水的分子能不断蒸发、扩散到污氮中去。而水蒸发需要吸收汽化潜热，从水中带走热量，就使得水的温度不断降低。这种现象犹如一杯热开水放在空气中冷却一样，热开水和空气接触，一方面将热量直接(或通过容器壁)传给空气，另一方面又在冒汽，将水的分子蒸发扩散到空气中而带走热量(汽化潜热)，使热开水不断降温，得以冷却。必须指出：污氮吸湿是使水降温的主要因素，因此污氮的相对湿度是影响冷却效果的关键。这也是为什么有可能出现冷却水出口温度低于污氮进口温度的原因。
什么空气经过冷却塔后水分含量会减少?
   答：对低压空分装置，从空压机排出的压缩空气的绝对压力在0.6MPa左右。空气经压缩后，单位体积内的含水量增加，使其水分含量达到当时温度对应的饱和含量。空气在流经空气冷却塔时，随着温度的降低，相应的饱和水分含量减少，超过部分就会以液体状态从气中析出。这部分水蒸气凝结成水，同时放出冷凝潜热，不仅使冷却水量增加，而且水温也会有所升高。但空气出塔温度是降低的，因此，空气在冷却塔中，虽然与水直接接触，但水分含量反而会减少。
   例如，3200m3/h制氧机，加工空气量为19580m3/h，压缩后空气的绝对压力为0.59MPa，空气进空冷塔温度为50℃，出空冷塔温度为30℃，在这种情况下，空气经过冷却塔析出的水量可达220kg/h。
为什么空气经压缩和冷却后会有水分析出?
   答：在吹除空压机各级的油水时可以看到，从分离器中总有不断吹出大量水分。这些水是从哪里来的呢?这是由于在每立方米的空气中所能容纳水分量主要是取决于温度的高低，而与空气总压力的大小关系不大。例如，在30℃和0.1MPa压力下，空气中水分的饱和含量为30.3g/m3。如果将空气压缩到0.6MPa，温度仍为30℃，则在每立方米的空气中水分的饱和含量仍为30.3g/m3。但是，当压力提高时，在每立方米的空气中所包含的空气质量增多，水分量也相应增多。而当温度不变时，其饱和含量不变，则多余的水分就会以液体状态析出。对上述情况，1m3压力为0.6MPa的空气是由压力为0.1MPa体积为6m3的空气压缩而成的。在1m3的空气中水分的含量也增加到6倍，即6×30.3(g/m3)=181.8g/m3。如果温度不变，空气中仍只能容纳30.3g/m3水分，则有六分之五的水分将析出。随着压力的提高，析出的水分就越多；冷却效果越好，析出的水分也越多。
   对中压制氧机，工作压力在2.0MPa左右，空气经压缩和冷却后析出的水分可达空气中水分含量的90%以上。因此，必须定期进行吹除，以免增加干燥器(纯化器)的清除水分负担，避免将水分带入分馏塔内。
什么叫露点，为什么能用露点表示空气中的水分含量?
   答：在日常生活中我们可以看到，到夜间空气温度降低时，空气中的水分会有一部分析出，形成露水或霜。这说明在水蒸气含量不变的情况下，由于温度的降低，能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气，多余的水分就会析出。使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。
   测得露点温度，就可以从水蒸气的饱和含量表(表8)中查得其水蒸气含量。由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变，因此，测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。如果露点越低，表示空气中的水分含量越少。
   露点可用专用的露点仪测定。例如，空气经干燥器后的露点为-50℃，由表8可查得：与-50℃对应的饱和水分含量为0.038g/m3，说明空气中尚含有这些水分。如果露点为-60℃，则饱和水分含量为0.011g/m3。露点越低，说明干燥程度越高。

什么叫相对湿度?
   答：在许多实际问题中，即使绝对湿度相同，由于温度不同，对应的饱和含量也不同，即在空气中能容纳的水分数量也不同。因此，蒸发的快慢就不一样。为了能表示空气中水分含量离饱和状态的远近，采用了相对湿度的概念。相对湿度是指每立方米空气中的水蒸气含量pw(g/m3)与当时温度下最大允许含量(饱和含量)ρs(g/m3)之比}若用ψ表示相对湿度，则
    %
   由于水蒸气的含量与它的分压力成正比，所以相对湿度也可以表示为空气中水蒸气的分压力Pw与当时温度下饱和水蒸气的分压力P。之比。即：
    ×100%
   例如，空气的温度为8℃时，水蒸气的分压力Pw=800Pa(6mm汞柱)，由表8可查得8℃时的饱和水蒸气压力为Ps=1066Pa(8mm汞柱)。这说明水蒸气含量尚未达到饱和，其相对湿度为
   ψ=800/1066×100%=75%
   当空气中水分达到饱和时，则相对湿度为100%；干燥空气的相对湿度为0%。因此，相对湿度是在0%～100%之间。
   由于饱和蒸气压随温度降低而减小，因此，即使相对湿度均为100%，但是，在不同温度下空气中的水分含量(绝对湿度)是不同的。例如，在空分装置的切换式换热器中，空气温度不断降低，虽然空气的相对湿度始终为100%，但是绝对湿度却不断在减少，最终能使空气中的水分全部析出，几乎不含水分。

什么叫饱和温度、饱和压力，它们与沸点、蒸发温度、冷凝温度等有什么样的关系?
   答：饱和温度与饱和压力是气液平衡中的术语。如果在一密闭的容器中未充满液体，则部分液体分子将进入上部空间，称为“蒸发”。随着空间内蒸气分子数目增加，它所产生的蒸气压力也提高，到一定的时候，空间内的蒸气分子数目不再增加，此时，离开液体的分子数与从空间返回液体的分子数达到了动态平衡，也叫达到了“饱和状态”。这时蒸气所产生的压力叫“饱和压力”。对同一种物质，饱和压力的高低与温度有关。温度越高，分子具有的能量越大，越容易脱离液体而气化，相应的饱和压力也越高。一定的温度，对应一定的饱和压力，二者不是独立的。因此，在饱和状态下，饱和压力所对应的温度也叫“饱和温度”。通常可从手册中查到各种物质的饱和温度与饱和压力的关系。
   平常见到的水在空气中的气化过程可分为蒸发和沸腾两类。蒸发是在水的表面进行，沸腾是在液体内部同时发生气化的过程。在一定的压力下，当液体温度升高到产生沸腾时的温度叫“沸点ts”。
   对纯物质来说，蒸发与沸腾没有本质的区别，沸点也叫“蒸发温度”。例如对图6中密闭在定压容器内的液体进行加热时，开始液体的温度t低于沸点ts，全部处于液态，叫过冷液体(图6a)；当对液体加热温度升高到沸点时(图6b)，液体将开始气化，叫饱和液体；在气化阶段，蒸气的数量不断增加，温度维持沸点不变(图6c)，直至液体全部气化成蒸气(图6d)，叫饱和蒸气。在气化阶段容器内的气液具有相同的温度。沸点与压力的关系，和饱和温度与饱和压力的关系相同。因此，沸点就是同样压力下的饱和温度。二者具有相同的意义，只是不同的说法。把气液共存的状态叫处于饱和状态。对饱和蒸气继续加热，蒸气的温度才升高，超过饱和温度，叫过热蒸气(图6e)。
   冷凝过程是蒸发的反过程。对纯物质，冷凝温度也叫液化温度，它等于相同压力下的蒸发温度。饱和温度则可将二者统一起来。
压力表示什么意义，常用什么单位?
   答：单位面积上的作用力叫压力。对静止的气体，压力均匀地作用在与它相接触的容器(气瓶、储气罐)的壁面上；对于液体，由于液体本身受到重力的作用，底部的压力高于表面的压力，而且随深度增加而增大。
   按国家标准，力的单位为牛(N)，面积的单位为m2，则压力的单位为N/m2，叫帕(Pa)。工程上应用此单位嫌太小，实际常用它的106倍，即1MPa=106Pa。
   以前工程上习惯用大气压作为压力单位，并用液柱高度来测量压差。它与MPa的关系为：
   1工程大气压(at)=1kgf/cm2=0.098MPa≈0.1MPa
   1标准大气压(atm)=760mmHg=1.033工程大气压=0.1013MPa
   标准大气压目前是作为确定一些理化数据的基准压力，一般不作为压力的单位使用。工程大气压是作为压力的一种单位，一个工程大气压在数值上接近周围大气产生的压力。
   液柱高度表示液体在重力作用下的力(重量)对单位面积增加的压力。液柱产生的压力还与液体的密度(ρ)有关，计算公式为
   p=ρgh

温度表示什么意义，常用什么单位?
答：通俗地说，温度反映物体冷热的程度。从本质上说，温度反映物质内部分子运动激烈的程度。温度降低到一定程度，水可以变成固体，空气也可以变成液体。定量地表示温度的高低有不同的温标。最常用的是摄氏温标℃，取标准大气压下水的冰点为0℃，水的沸点为100℃。将其间分为100等分，每一等分为1度。低于冰点的温度则为负。例如，氧在标准压力下的液化温度为-182.8℃。
   另一种温标为开尔文温标，也叫热力学温标，记为K。它与摄氏温标的分度相同，但零点不同。0℃相当于273.15K。即OK=-273.15℃。他们的关系如图3所示。
   T(K)=t(℃)+273.15
   t(℃)=T(K)-273.15
   因此，采用开尔文温标，温度均为正值。氧在标准大气压下的液化温度为-182.8℃，开尔文温度为
   -182.8℃+273.15=90.35K

如何制取精氩?
   答：粗氩经除氧干燥后得到的工艺氩，此时还需进一步净除其中的氮和过量氢，才能获得精氩(含氩99.99%以上)。一般采用精馏法在精氩塔中除氮和氢，它的原理如图65所示。工艺氩在热交换器中冷却后节流进入精氩塔中部，氩相对于氮是难挥发组分，因此在下流液中的氩含量不断提高，在塔底可得到高纯度液氩。上升蒸气经多次部分冷凝后，氮和少量的过量氢均在塔顶中(氢的液化温度比氮更低，所以不可能冷凝)，其中含氩仍有40%左右。精馏所需的上升气一部分来自塔底蒸发的氩气。液氩的蒸发是用来自下塔的气氮作为热源。精馏所需的回流液是来自上升气在冷凝器中部分被冷凝的液体。冷源采用经节流后的液氮，一部分来自主塔，一部分来自在底部蒸发器中被冷凝的液氮。精氩产品可以以液态方式引出，也可以经加压回收冷量后充瓶。
   精氩塔的操作工况主要取决于冷凝器与蒸发器的工作能否很好配合。如果冷凝器的冷量过多，冷凝量过大，回流液过多，则氮部分蒸发就不充分，底部的氩可能被氮污染，降低氩纯度。如果压力气氮量过少，蒸发器中蒸发的气量减少，使回流比过大，也会出现上述现象。冷凝器压力过低，液氮温度过低，氩还可能冻结成固体而堵塞冷凝器管。因此，在操作中必须控制好压力及阀门开度减少不必要的额外阻力。
如何净除粗氩中的氧?
   答：氩馏分经粗氩塔精馏后制取的粗氩中含氩95%～98%，含氧1%～3%，含氮3%～5%。为了制取精氩，还需进一步净除其中的氧和氮。粗氩除氧最常用的方法是加入一定数量的氢，通过催化剂使氧和氢化合成水，再经干燥器后达到净除的目的。为使反应进行得完全，氢的加入量应略大于与氧进行化学反应所需的氢气量。这部分多余的氢叫过量氢，一般控制在2%左右。因此，加氢量与粗氩中的含氧量有关。
   加氢除氧所用的催化剂有下面几种：
   1)铜触媒。这种触媒是先使氧与热的铜(400～450℃)化合生成氧化铜，然后被氢还原成水和铜。在开始时需先将铜加热，反应开始后，仅靠反应热就能维持所需的温度。粗氩必须低速通过铜炉，因此催化剂的用量较大。此法的优点是价格便宜，而且当粗氩含氧高时也能适用，经铜炉后含氧小于0.5×10-6～5×10-6。
   2)活性氧化铝镀铂。这种催化剂可在常温下直接使氧与氢化合成水，反应后温度升至130～400℃。它的除氧效率较高，净除后含氧小于0.5×10-6，而且不需要外加热源。但价格昂贵。
   3)活性氧化铝镀钯。这种方法也可使氧和氢直接化合成水，不需要外加热源，能将含氧1%～3%的粗氩降低到0.15×10-6。而且触媒制作较方便，价格比较便宜。但此法要求对粗氩的含氧量和过量氢都要严格控制，否则将影响除氧效果或烧坏催化剂。
采用上述方法无效时，只能单独加温上塔。

xudu12nian

好把制氧工背过了就的100分

xmgweishi

很详细啊·  看看

wwyy1213

强大....................

雨诺

全是制氧工问答啊。

Bai__F

额，背会一本书，拿个制氧工高级工程师？

空分一车间

只需顶一下

他乡的云多

很好！继续努力吧，我需要学习的东西还很多。

南宫一枪

不错！！{:soso_e179:}