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本帖最后由 Yb2021 于 2024-1-18 08:12 编辑
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. N; [! a4 G' a 精馏的组织和优化几乎涵盖了精馏全过程,首先我们需要对精馏原料的组成进行分析,精馏原料及其高低沸点产品的沸点是在环境温度以上还是在环境温度以下?或者在环境温度附近?是二元物系还是三元物系?那一个精馏产品是高价值产品?高低沸点产品含量是接近还是差距甚远?这些都是精馏组织和优化需要注意的问题。
4 S3 J3 S- s% ^7 f 首先应该明确采用什么方式实现精馏过程也就是精馏组织中的供热供冷方案,精馏的供热供冷实现方式共有三种,一是常规的精馏流程,即用蒸汽再沸器和冷却水冷凝器的方式实现供冷供热,其中蒸汽冷却水可以扩展为可用的热源和冷源。这种精馏流程适用于精馏原料和精馏产品沸点在环境温度以上的情况。在此基础上又有双效精馏和多效精馏。二是闭式热泵精馏流程,其精馏流程和常规的精馏流程一样,也有再沸器和冷凝器,只不过再沸器蒸汽和冷凝器冷却水被闭式热泵的高温高压冷凝器和低温低压蒸发器所取代。这种精馏组织方案,理论上可行,实际上很少采用!三是开式热泵精馏流程又叫做完全自热的精馏流程,开式热泵精馏流程和常规的精馏流程就有比较大的区别了,首先它的热泵循环工质是精馏原料及低沸点精馏产品或者精馏中间产物。其次开式热泵精馏流程只有一个或多个压力开式热泵循环工质气体冷凝器而没有常规的精馏流程中再沸器和冷凝器,实际就是常规的精馏流程中的再沸器和冷凝器,二者合二而一而已!开式热泵精馏流程适用于深冷条件下的精馏过程供冷供热。毫无疑问深冷空分流程是开式热泵供冷供热精馏流程!
q+ F( Y% j, b0 ~, l 其次应该明确是二元物系精馏过程还是三元物系或者多元物系精馏过程?如果是二元物系那就很简单了,除了双效精馏及多效精馏都是单塔常压精馏塔(当然也不排除在特殊情况下采用加压单级精馏塔)!常规的精馏流程闭式热泵供冷供热精馏流程这点没有任何疑问!但是开式热泵精馏流程却有双塔流程叁塔流程的说法,其实除了其中完整的精馏塔外,其余的所谓精馏塔都是开式热泵的转换器。如果是三元物系,一般情况下需要两个完整的精馏塔才能实现三元物系的完全精馏分离,这就有一个精馏塔的如何配置的问题了!在第一个精馏塔中把沸点相近的二个组分和另一个组分分离,在第二个精馏塔中把沸点相近的两个组分分离。空气是氧氮氩三元物系,需要两个完整的精馏塔才能实现氧氮氩的完全分离,根据其组成和沸点情况,第一个精馏塔空分塔中要实氮气和氧氩分离,空分塔中氮气应该达到产品纯度,氧氩则不能设定产品纯度指标,只能根据综合能耗最低原则设定氮气含量指标。氧氩(含少量氮)中间产品送入粗氩塔中进行氧气和氩氮精馏分离,氧气产品应该达到氧气产品纯度指标,而氩氮气只能设定含氧量指标,氩氮气(含微量氧)送入精氩塔中进行氮氩分离,取得合格氩气产品。三元物系的精馏组织还有一个隔板模型,通过采用主塔加侧塔的方案可以得到三个合格产品,相对于三元物系的一般做法,有时会有比较大的节能效果,这都是精馏组织中要注意的问题。5 |5 q% u6 _8 M0 X$ {
二元物系的开式热泵供冷供热精馏流程共有三个根流程,只有在极特殊的情况下采用以精馏原料为循环工质的开式热泵供冷供热精馏流程才是有利的。采用以精馏原料为循环工质的开式热泵精馏流程为了能够同时制取高低沸点产品,需要增加一个热泵一拖二转换器(冷凝塔)例如下塔,而这会造成热泵效率的大幅度下降。一般情况下均采用以低沸点产品为循环工质的开式热泵精馏流程再加上单热泵及多热泵改进才是有利的。
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