外行学空分(7)一一奇怪的教科书内容

' V% o3 I' U7 x* j3 |7 b6 {2 v- o   深冷空分装置除了精馏原料空气的输送和纯化等必要的部分之外，核心的部分毫无疑问包括制冷和液化及精馏分离两个部分，其中精馏部分是完全自热的彻底开式热泵供冷供热精馏工艺方案，而制冷液化部分是开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案。制冷和液化部分的功能有三个，一是补偿空分装置散冷损失造成的冷损（冷能冷量损失），二是补偿正返流气体的主换热器冷热端温差形成的冷量冷能损失（其中热端换热温差主要形成冷量损失，冷端换热温差虽然不形成冷量损失，但产生很大的冷能损失），三是制取液体产品及补偿深冷压缩带来的冷量冷能损失(现在深冷空分中已经有深冷压缩的案例而且有逐步增加的趋势)。其中前两项是核心功能是保证深冷空分装置启动及正常运行所必须的，而第三项则不属于核心功能是可替代可单独实现的（其中深冷压缩可以被复热常温压缩替代），制冷和液化的核心功能是保证空气精馏分离的启动和正常进行，是为空气开式热泵精馏分离服务的！
    在读深冷空分教科书的时候，我一直有一个感觉，那就是深冷空分教科书中关于深冷空分原理部分(包括制冷液化和精馏)内容非常单薄，不到教科书内容的十分之一，其余的部分都是深冷空分单体设备的内容，制冷和液化部分内容相对简单尚可理解（其实如果认识到深冷空分并不是简单的等温焓差制冷和膨胀机制冷，而是开式热泵一膨胀制冷液化，那么内容如此简单也就难以理解了）。但精馏部分的内容如此简单就难以理解了，因为精馏是深冷空分的技术核心，而精馏的理论和技术则是非常庞大的，发展也是非常迅速的，新理论新技术层出不穷，而这些内容在深冷空分教科书中都完全没有得到反映，这就十分奇怪了。
    最奇怪的在于深冷空分教科书中竟然没有关于实际回流比和最小回流比的定义和计算，没有关于回流比和理论塔板数，产品纯度三者关系的论述，甚至没有介绍标准常规精馏，双效精馏及多效精馏和单热泵精馏及多热泵精馏，这些内容是精馏理论技术最基本最核心的内容，没有这些内容以精馏为核心的深冷空分装置无论是节能还是产品的纯度根本无法进行讨论，更谈不上计算优化改进和提高了，这真是一个十分古怪的事。当然深冷空分是一个巨型的产业，精馏计算可以运用软件进行计算，既简单方便又十分准确可靠，但是难道不需要掌握精馏的基本理论和简单手工计算？把一切都交给软件，深冷空分的工艺设计及计算岂不是变成了计算机软件游戏？！
2 @& g% d6 B$ ~5 c# [( S$ E5 G7 U   如果要让初学者学习过后对深冷空分精馏部分有一个初步的概念及会进行简单的基本计算及分析，深冷空分教科书中起码应该包括以下的内容。
   一，精馏技术的发展历史一一手工业时代的蒸馏及冷凝技术阶段，蒸馏及冷凝技术的不足及改进的方向。工业化时代的精馏技术，标准常规精馏和双效精馏及多效精馏。单热泵及多热泵精馏，完全自热精馏流程即彻底开式热泵精馏工艺方案。
- t6 L9 T9 L5 ^  @5 M6 v; c7 R   二，基础定义及简单计算。标准常规精馏过程的各个组成部分，精馏原料的输送，精馏产品和精馏原料换热器，蒸汽再沸器和冷却水冷凝器，板式塔和填料塔，理论塔板数的定义，精馏效率的定义，精馏段最小回流液气比和实际回流液气比的定义和计算，提馏段最小回流气液比和实际回流气液比的定义和计算，低沸点产品纯度和精馏段实际液气比，理论塔板数三者之间的关系及计算，高沸点产品纯度和提馏段实际气液比及理论塔板数三者之间的关系及计算。三元物系及多元物系的精馏组织，热泵精馏及完全自热精馏工艺方案的定义和原理。
5 o/ m2 D1 p- `) M以上的这些都是精馏技术最基础的内容，但这些基础内容在深冷空分教科书中基本上都没有涉及。而没有这些内容，不但无法进行精馏过程的一般基本计算（这是深冷空分技术人员必须掌握的基本技能），甚至也无法对深冷空分精馏过程的故障及现象进行初步的讨论和分析，只能知其然而不知其所以然！
    深冷空分教科书在精馏部分还存在非常重大且明显的错误，例如认为双塔流程是所谓的双效精馏流程，在单级精馏塔中无法实现氧氮二元物系的完全分离，只有双塔流程才能实现氧氮二元物系的完全分离等等，这些内容和结论都是挑战违反精馏的基本常识和理论的。但大家都视而不见，不以其为怪，真是天大的笑话！

深冷空分教科书中关于深冷空分原理的内容非常肤浅且存在重大的问题，更象是深冷空分装置的产品说明书！

  对于空分装置而言，开式热泵一膨胀制冷液化是必要的组成部分（当空分装置中膨胀机出现故障而停运时，可以通过短时间回注液氮而维持空分装置的运行），膨胀制冷和等温焓差只是开式热泵一膨胀制冷液化的一个组成部分，开式热泵一膨胀制冷液化效率大大低于膨胀机制冷效率而不是等于膨胀机制冷效率，具体内容可以参阅后面的相关帖子。

干空分十多年了，没见过深冷空分教科书

   李化治的（制氧技术）基本上可以认为是一本深冷空分教科书。

二元物系混合物在一个精馏塔中通过精馏分离得出高低沸点组分产品，这是精馏的涵义，而在深冷空分中，氧氮二元物系不能在一个精馏塔中实现完全分离，只有在双级精馏塔中才能实现完全分离成为了深冷空分入门必考题！岂不是天大的笑话。