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[空分工艺] 外行学空分(86)一一热泵技术在精馏中的运用(5)

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发表于 2020-9-16 09:32:16 来自 | 显示全部楼层 |阅读模式
   无论是釆用闭式热泵精馏流程还是开式热泵精馏流程都有一个常规精馏不存在的所谓热量平衡或冷量平衡的问题,理论上说这个问题是不应该存在的,就象不存在什么负能量一样,所有能量都是正能量一样,热量冷量总是平衡的,这其实就是热力学第一定律。2 ]. r# a/ K% Y1 O
  我们知道精馏只有在气液共存的状态下才能实现,因此保持精馏系统处于气液共存的状态是一个非常重要的问题,对于常规精馏系统来说,这个问题很好解决所以也就从来没有人探讨过这个问题,因为在常规精馏系统中,只要通过调节蒸汽或冷却水用量,就可以迅速扭转这种非稳态化的趋势,保持精馏系统稳态化运行。但无论是闭式热泵精馏系统还是开式热泵精馏系统如何保持精馏系统处于气液共存的稳态化运行状态都是一个非常突出的问题,因为对于闭式热泵精馏系统和开式热泵精馏系统这种所谓自热精馏系统来说,一旦出现非稳态化的状况,例如环境温度以上运行的热泵精馏系统出现液体增多的状况,环境温度以下运行的热泵精馏系统出现液体量减少的状况,将无法通过调节系统外热量或冷量的输入来逆转这种非稳态化趋势,其最终的结果就是精馏系统崩溃。
3 g+ S+ D2 ~/ L. I   在环境温度以上运行的热泵精馏系统,原料混合物呈液态进入精馏系统,产品呈液态离开精馏系统,这是最接近热量平衡的状态,但必须保证正常情况下有少量的产品呈气态引出,以便在热泵精馏系统出现非稳态化状况(环境温度下降散热损失增加,精馏系统液体量增多)时,可以通过减少气体产品引出量保持热泵精馏系统的热量平衡以保证不出现精馏系统崩溃的状况出现。5 Q7 \" r9 t/ q, ^
   在环境温度以下运行的热泵精馏系统(如深冷空分装置)原料混合物呈气态进入精馏系统,产品同样呈气态离开精馏系统,这是最接近于冷量平衡的状态,但必须保证正常情况下有少量的产品呈液态引出精馏系统引出,以便在热泵精馏系统出现非稳态化趋势(如气温上升冷损增加,精馏系统液体量减少)时,可以通过减少液体产品引出量,以保持精馏系统不出现精馏系统崩溃的状况。  T3 P3 M3 u" V
   以上的內容其实就是精馏系统所谓热量平衡或冷量平衡问题的实质,当然它是热泵精馏流程即所谓自热精馏流程独有的一个问题。

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