外行学空分(113)一一一点心得(6)

( E) C' _/ k6 K低压氮气的压力损失估算，节流前1.64bar，节流后1.35bar，流量90000Nm3/h（25000空分，空气总量125000），损失功率大约是
8 R( D1 {7 h9 c# m5 H. M" \90000/10*log(1.64/1.35)=761kW
/ U, w, ]0 R6 I9 {3 W& p* Q
2 E: K9 V& n( n这个经验公式是Linde专家告诉我们的，实际上可以用等温压缩功的公式推导出来。

761kW相当于设备投资3000万，如此大的损失没看到？

; w" C0 Y' O$ t' j  h% b感觉某设计院的这个“超低压流程”是尤总新单塔的变型，都是用循环氮气作热泵介质，但还不如尤总的新单塔。某设计院的这个下塔没必要，实际相当于将大量空气由1.8bar降至1.4bar了。

- y! T% _5 k/ i- i他是25000空分，空气量125000，增压空气量大约25000*1.3=32500，那么进下塔空气量是125000-32500=92500Nm3/h
- v( Z( w7 P  ?& P! ?- T
相当于损失功率92500/10*log(1.8/1.4)=1010kW，这个损失太大了，设计中不该有这种情况。

先生讲了以上的情况，我心中大体就有数了，在中船组织的热泵空分专利流程专题论证会上，开空杭氧都有人作为专家参加，山西省知识产权局长也是专家之一，他们人手一本厦大的论证报告。会上他们讨论的核心问题是能耗计算问题，具体来说就是液氧能耗的采用分摊法还是扣减法之类，中间也有人谈到了所谓的三塔流程，并宣称三塔流程将和新单塔流程一样并行，边上就有某设计院长指出什么三塔流程就是双塔流程而己！先生的介绍让我看到三塔流程的真容，我和先生的感觉一样都有点莫名其妙，既然采用氮气作为热泵循环发工质，在单塔内实现氧氮完全分离，那其它塔的作用是什么？

先生已经看过专利申请书，专利的名称叫做一种超低压深冷空分工艺。这里超低压的意义是该工艺无论是空气压力和氮气压力都低于全低压流程的空气压力，但这其实不是重点，该专利的重点在于权利要求书中，一是实现氧氮完全分离的单塔流程，二是用于空气精馏的氮气压缩机。这二条是相互联系的，开空和抗氧如果想用这种方法回避专利恐怕也是徒劳无功的，因为所谓的氮气循环具体表现为氮压机就是专利保护的一个部分，加一个塔或者加两个塔且不论是否有利并不能改变什么！

专利申请书是存在一些可以理解的缺陷，一是应用场景中氮气循环量偏小，应该达到氧气产量的3,3一3,6之间，这个错误先生已经指出。在厦大论证报告中已经改正了。第二个缺点是为了突出超纸压，运用场景中空气压力设为2,5atm，这当然是单塔专利流程的叔低空气压力了，空气压力低于这个数值深冷空分流程即无法实现冷量平衡。其实这样低的空气压力问题很大，一是纯化磊纯化效果将大幅度下降，二是液体产品数量接近于零，提氩都很难安排更不要讲内压缩等，因为这些都是要消耗冷量的，当然最重要的问题是受阻力因素影响制冷效率大幅度下降。这是不利的，当然新单塔专利流程的空气压力一般情况下也不需要超过全低压双塔流程的空气压力，因为在这样的压力下，液体产量已经达到氧气产量的百分之二十五！这基本上已经覆盖除了所谓全液体流程之外的绝大多数深冷空分装置的产品方案。

受益匪浅 楼主是高人啊

先生谬赞了，我只是一个深冷空分的外行而已，只是少了些固化观念，因而可以平心静气地用一般精馏理论开式热泵精馏理论讨论深冷空分流程而己。

% U4 I6 d/ A7 V某设计院“超低压流程”的下塔是画蛇添足，如果以循环氮气作为精馏热泵介质，那么尤总的新单塔是正解。
, H- m) c! \/ P' I) K' I1 Q
但是以循环氮气代替空气作精馏热泵介质本身是不成立的，并不是大家都要跟尤总作对，大家都是跟错误作对而已。

2 Z% |" n( e+ I& g: {. B5 J一般双塔流程中，筛板下塔生产5ppmO2氮气时，有效能效率70%左右；规整填料下塔生产5ppmO2氮气时，效率可达80%。可以说下塔效率是相当高了，比上塔效率高很多。

我想先生想太多了，法液空，开空，杭氧与我作对，这是从何说起呢？他们犯得着吗？！至于先生所讲的下塔有效能效率70%或者85%先生认为已经很高了，但足反过来难道不是说下塔的有效能损失达到15一30%吗？这还小吗？先生真是心大！

' i5 A+ q% z3 |. j0 A
我说的规整填料有效能效率是指：分离功增量/(分离功增量+有效能损失)=80%

, ~! ~) L3 ]( ~$ M! z如果与空压机电耗相比，规整填料下塔的有效能损失率大约是2%，这个损失率是：下塔有效能损失/空压机电耗=2%。问题是你取消下塔后，单塔损失会增加，顾此失彼，总损失是不会减少的。
( y1 e7 @5 a4 {0 }
筛板上塔改规整填料上塔省电6%，筛板下塔改规整填料下塔省电1%，都是与空压机电耗相比。
# u! c) i9 s% F4 j) o