外行学空分(49)一一总结(3)

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    术语的规范统一是进行技术交流的必要条件之一，前面我们已经说过深冷空分技术的核心是精馏过程。我这个外行在学习及交流过程一个最为苦恼的问题是深冷空分教科书中精馏部分的术语出现了特异化的现象，和精馏标准规范术语存在重大的差异。甚至有深冷空分专家认为有深冷空分精馏和化工精馏之分，以此解释这样的特异化现象。这样的解释当然是荒唐的，精馏过程是一个纯粹的物理过程，但它是化工的一个最基本的单元操作，但并不存在什么化工的精馏过程，而只有精馏过程在化工过程中的运用。
2 T! m, G5 ^3 Y     精馏过程在精馏理论有现范的技术术语，这样规范的技术术语既适用于运用在化工的精馏过程也适用于运用在深冷空分的精馏过程。两者之间不应该出现特异现象，而技术术语特异现象的出现只能说明一个事实，那就是出现了脱节的现象，实际上深冷空分行业确实已经出现了这样的现象。这在中国是有其特殊背景（在其它地方也有类似的现象）。
    在中国从行业上来说，深冷空分属于机械制造，从专业上来说，深冷空分属于热动专业，甚至于深冷气体的产品标准都是由原机械工业部颁布的。而在大学里深冷空分则归于热能学院或热动学院。让这样专业背景的老师来教授学生精馏理论和知识，确实是太为难他们了。其实只要认真学习一下深冷空分教科书就可以得出结论，其中精馏部分是由纯粹的精馏外行编写的，以至于深冷空分技术人员在学习了这样的教科书后，竟然无法掌握精馏的规范技术术语，也不能掌握精馏的基本概念和定义，也无法进行最基本的精馏计算及分析。
    例如深冷空分中至今还在使用蒸馏塔及蒸发器这样的技术术语，这其实是蒸馏技术时代的技术术语，而进入精馏技术时代后这样的技术术语已经弃用而改用精馏塔（空分塔），再沸器。例如回流比这是在蒸馏冷凝向精馏转变阶段使用的技术术语，当完全进入精馏时代后，回流比这样约定俗成的说法，则被更加精确的提馏段气液比（回流气液比）和精馏段液气比（回流液气比）所取代！技术术语的规范化既是顺畅交流的前提条件也是进行基本计算分析问题的前提条件。
   

Sunqh

尤总的这个设想不能成立。普通热泵用于常温和高温精馏都合适，但惟独难以用于深冷精馏。我看过你的一些设想，也看过厦门大学的那篇文章，感觉都有高校文章的通病，看似有点道理，实际缺乏根基。
3 u2 h( j4 b/ l5 Z# O你的这个流程可以单塔生产氧气和氮气，但是设备投资要比目前的双塔流程大很多，能耗也要高不少，因而没有实用价值。
双塔流程只有一台空压机，你要一台空压机加一台循环氮压机。虽然你的空压机压力较低，按你的说法是2.5bara，这也需要有2级才行，普通空分的空压机是3级或4级；你的氮压机流量和压力比普通空分的空压机低不了多少，我估算一下，压力低20kPa(下塔阻力15kPa+空冷塔分子筛阻力5kPa)，流量低5%(进上塔膨胀空气量11%，空气潜热是氮气的1.07倍，0.89*1.07=0.95)，氮压机功率已经是普通空分空压机的0.8倍以上了；再加上空压机，ln(2.5)/ln(5.5)=0.54，你的单耗要比普通双塔流程高30%以上！你说有实用价值吗？
3 d3 I. M* x5 c2 c8 {1 L再说投资，你要一台空压机+一台氮压机，价格肯定比一台空压机贵很多；你的主换热器换热量几乎增加1倍，主换热器肯定贵很多；你的过冷器换热量也几乎增加1倍，过冷器也贵很多；你虽然省了下塔，但筛板下塔是比较便宜的，而你的上塔上部上升气量几乎增加1倍，上塔上部塔径填料要大不少，你的上塔也要贵不少，甚至不一定比普通空分的上塔+下塔更便宜。
设备投资大，能耗又高，你说这个专利还有意义吗？
尤总是中国科技大学毕业的，那时的中科大，与清北三驾马车，好厉害！尤总写的很多也有道理，应该肯定，但是尤总可能确实对空分了解不多。

Sunqh

再说一下厦门大学的那篇文章，他的氮压机效率93%，什么氮压机效率能如此之高？最好70%多一点而已！他的流程图中，氮气好像是低温压缩，但低温压缩的有效能效率很低，他考虑了吗？因为所有压缩机的效率都不可能是100%，损耗会转化为热量，引起冷损，在深冷温度下，这个损失很大，所以要尽量避免深冷温度下的气体压缩。
! O$ e( \" L+ l5 z' S你的文章中，氮气应该还是常温压缩，但这就需要增加主换热器热负荷，阻力损失、温差损失相应翻番，损失增加，你说能耗是增加还是减少？

Sunqh

向尤总请教一个问题，也欢迎其他人解答。
低温气体增压的效率问题，双原子理想气体，进气温度100K，压缩比2.0，绝热效率80%，环境温度300K，求压缩过程的有效能效率。

Yb2021

  精馏是一个纯粹的物理过程，并不存在什么化工精馏深冷空分精馏的区别，只有运用于化工的精馏过程和运用于深冷空分的精馏。