外行学空分(80)一一为什么双塔流程成为了目前绝对主流的深冷空分流程(2)？

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0 }7 |: @% A4 h   深冷空分的核心是精馏技术，对于空气这样的氧氮二元物系（近似氧氮二元物系）当然可以在一个单级精馏塔中实现氧氮完全分离，这是一个精馏的常识，深冷空分流程不可能也不应该例外！那么是什么样的具体原因使双塔流程成为了一百多年来绝对主流的深冷空分流程呢？甚至于深冷空分教科书还得出了在单级精馏塔中无法实现氧氮二元物系完全分离的结论呢！
0 ]! \9 S3 j' e8 ~( I$ F   深冷空分精馏流程当然和一般常规精馏流程有重大的区别，因为空气在地球环境温度中永远呈气体状态，而气液共存是实现精馏分离的前提，通过空气压缩制冷(有膨胀机制冷及等温焓差制冷两个途径)加上开式热泵液化我们实现了空气的气液共存状况并得到了液空产品，这就为空气精馏创造了前提条件。但这只是解决了一个问题，深冷空分流程如何组织仍然是一个大问题，具体来说就是如何为深冷空气精馏的再沸器提供热量及如何从冷凝器取出热量从而使空气精馏得以进行(空分装置中没有再沸器和冷凝器只有一个主冷凝器，当然也没有蒸汽和冷却水)。
   前文我们已经分析过了，采用热泵技术在实现给空气精馏的再沸器供给热量的同时可以从空气精馏冷凝器取出热量，深冷空分流程才有可能得以实现，这是唯一可行之道，也是铁一般的事实！当然深冷空分装置中不是使用大家熟悉的常规闭式热泵，而是以空气精馏原料(空分)精馏产品(氮气氩气)及精馏中间产物为循环工质的开式热泵，这也是深冷空分装塔中只有一个主冷凝嚣而没有再沸器冷凝器的根本原因。不论深冷空分技术人员专家如何反感排斥都是否定不了的！离真理最远的不是无知而是偏见固执无视。
7 V' l+ m  b, W( E. ^7 r2 M   从热泵技术原理出发，可以得到以下可行的深冷空分开式热泵精馏流程，分别是采用以空气为循环工质的两个开式热泵供冷供热精馏流程即古典单塔流程和双塔流程，再加上一个以氮气为循环工质的开式热泵供冷供热精馏流程。而深冷空分教科书中只有以空气为循环工质的两个开式热泵精馏流程，而没有以氮气为循环工质的开式热泵精馏流程，这是为什么呢？

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  双塔流程之所以成了一百多年以来绝对主流的深冷空分流程。关健的问题在于制冷（等温焓差）方式和纯化方式（冻结法）对精馏工艺方案选择的制约！而当这些约束条件解除后，路径依赖已经形成了。