在常温或稍高温精馏中,通常以蒸汽作为塔底再沸器热源,进料量等一定时,塔底蒸汽热量供应越多(同时塔顶冷凝水冷量也越多),则精馏分离效果越好,产品纯度越高,但能耗也越高,精馏分离能耗主要取决于蒸汽供应量。
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在空分低温精馏中,精馏分离能耗主要取决于塔内回流液量,回流液量越多,精馏分离效果越好,产品纯度越高。* h* S# ~9 U- o, l# d2 [6 ` [
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空分中的回流液主要在主冷中产生,所以有人说主冷热负荷越大,则精馏分离效果越好,实质是回流液增多了;在内压缩流程中,主换热器也能产生部分液空,但液空基本不能作为下塔回流液,只能作为上塔中下部的回流液,或先为粗氩塔提供回流液,再为上塔下部提供回流液。% s- N; V6 L0 Q) {0 `2 }; a& ?' z5 H
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主冷产生的液氮回流液主要分为两部分,大约55%作为下塔回流液,另45%送至上塔作为上塔上部的回流液。下塔回流液至下塔底部后转为富氧液空,再送至粗氩冷凝器为粗氩塔精馏提供回流液,或直接送至上塔作为上塔中下部的回流液;上塔顶的液氮回流液至上塔中部时,转化为富氧液空,再为上塔中下部提供回流液。这样看来,主冷产生的液氮回流液就有一个先分后合的过程,先分至下塔(55%)和上塔上部(45%),又在上塔中下部汇合(55%+45%=100%)了。不正是下塔与上塔上部并联,再与上塔中下部串联吗?
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# C; p. p9 S2 u" k下塔和上塔精馏分离都是物理火用转化为化学火用分离功,作用和单位相同,有效能损失只能相加,不能相乘。照你说法,上塔上部与上塔下部倒是串联的,有效能效率能否相乘呢?5 X! Y8 c+ J0 b* S( }
- }2 |2 U* W# P你的单塔实际是将原来的下塔与上塔上部合而为一了,原来是并联的,才能合而为一。1 f+ k, ]* M- b: b
8 i/ @: z# B* _/ I精馏塔压力低,精馏推动力大,精馏分离较容易,但能耗也越大,所以适当提高精馏塔压力实际是可以减少精馏塔有效能损失的。空分中还有一种比双塔效率更高的三塔流程,压力分别为1.5MPa、1.0MPa和0.5MPa,当然这种流程只能在特殊情形下使用,那就是0.5MPa低压塔的所有气体产品(氧气和氮气)和非产品(污氮气)的压力都能得到利用。
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