外行学空分(26)一一从开式热泵角度分析现有深冷空分流程

13605980246 · 发表于 2020-7-19 08:51:00

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本帖最后由 Yb2021 于 2024-1-9 08:38 编辑

深冷空分技术人员至今对现有的深冷空分流程其实都是完全自热的开式热泵精馏流程没有深刻理解，除了深冷技术人员对精馏理论和技术的发展历史和前沿发展隔行如隔山缺乏了解外，很重要的一个原因是他们用经典闭式热泵的框框来分析现有的深冷空分流程，当然也就眼中无物一无所获了！
其实在环境温度以上的精馏过程运用的单热泵及多热泵技术还是在工业制盐过程中运用的乏蒸汽压缩供热技术都是开式热泵的实际案例。如果用开式热泵的角度来分析现有的深冷空分流程，那么很快就可以发现所谓单塔制氧流程就是典型的以原料空气为循环工质的开式热泵供冷供热精馏流程（蒸馏工艺方案）！单塔制氮流程稍微复杂一些，它是以原料空气为循环工质的部分冷凝精馏的开式热泵精馏流程（冷凝工艺方案）！这也是开式热泵的一大特点，闭式热泵的循环工质由于是纯组分因此在高温高压换热器中全部冷凝，而开式热泵的循环工质可以是混合物，所以也就会出现循环工质在高温高压换热器中部分冷凝的情况，当然也可以在高压高温换热器中加上填料塔板形成冷凝精馏分离的情况。
所谓双塔流程的上塔是一个完整的精馏塔，而下塔则是一个一拖二热泵转换塔，把以空气为循环工质的开式热泵转换为一个以氮气为循环工质的开式热泵和一个以富氧空气为循环工质的开式热泵！所以它当然是以原料空气为循环工质的一拖二开式热泵精流程而不是什么双效精馏流程！因为双效精馏及多效精馏其本质上还是常规精馏，其精馏过程分离功来自蒸汽冷凝热的热能有效换热！而深冷空分精馏工艺方案则是完全自热精馏工艺方案，其分离功则来自热泵循环工质压力能！
从开式热泵的角度来分析现有的深冷空分流程，可以发现氧氮二元物系热泵精馏中的第三个根流程即以氮气为循环工质的新单塔流程深冷空分教科书完全没有提及，而这个流程实际上是标准常规开式热泵供冷供热精馏工艺方案！这是一个大问题！实际上新单塔流程就精馏过程而言完全是标准常规精馏，只不过以氮气为循环工质的开式热泵替代了蒸汽再沸器和冷却水冷凝器而已！也就是说就氧氮二元物系精馏而言新单塔流程是开式热泵供冷供热精馏流程的主干，是二元物系开式热泵精馏三个根流程中的根流程！而古典单塔流程和双塔流程只是旁技而己！

Yb2021 · 发表于 2022-8-3 05:55:50

环境温度以上的精馏过程，有标准常规精馏，双效精馏及多效精馏，及在标准常规精馏基础上的单热泵及多热泵精馏技术的运用。而环境温度以下的精馏过程，则只能是完全自热精馏流程即彻底的开式热泵精馏流程！

Yb2021 · 发表于 2022-8-3 05:56:06

环境温度以上的精馏过程，有标准常规精馏，双效精馏及多效精馏，及在标准常规精馏基础上的单热泵及多热泵精馏技术的运用。而环境温度以下的精馏过程，则只能是完全自热精馏流程即彻底的开式热泵精馏流程！

Yb2021 · 发表于 2022-8-3 05:56:25

环境温度以上的精馏过程，有标准常规精馏，双效精馏及多效精馏，及在标准常规精馏基础上的单热泵及多热泵精馏技术的运用。而环境温度以下的精馏过程，则只能是完全自热精馏流程即彻底的开式热泵精馏流程！

Yb2021 · 发表于 2022-8-3 05:59:16

在环境温度以上的精馏过程，有标准常规精馏和双效精馏及多效精馏，有标准常规精馏基础上的单热泵及多热泵技术的运用。而环境温度以下的精馏过程，则只能是完全自热精馏流程即彻底的开式热泵精馏流程！

Yb2021 · 发表于 2022-8-3 05:59:28

在环境温度以上的精馏过程，有标准常规精馏和双效精馏及多效精馏，有标准常规精馏基础上的单热泵及多热泵技术的运用。而环境温度以下的精馏过程，则只能是完全自热精馏流程即彻底的开式热泵精馏流程！

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