本帖最后由 Sunqh 于 2023-3-15 21:25 编辑
5 b6 v$ o, \9 W" v9 ~. q
- E7 E1 Q. a! j$ I在双塔流程中增加液体产量6 |' d5 l7 ~( _$ O9 X# f3 G
6 e7 y, T$ D C5 a在普通全低压双塔流程中,膨胀空气占比11%是由上塔底的氧气量和纯度决定的,这种流程的上塔上部仍然存在一定量的多余回流液。如果在双塔流程中对部分空气增压后再膨胀,就能多产液体。我可以用这种方法调整到上塔回流比与你的相同,然后看用部分空气增压膨胀的方法多产液体能耗如何。% ^9 F s6 Q- j3 s# ]* b
( [. I5 }6 J( `5 ^/ z% b
首先尤氏单塔空气量50000,氧气量10000,氩400(这个偏大了,不管它,相同就行),那么生产氮气(含污氮)量是50000-10000-400=39600,你循环氮气液化量是22000,那么出上塔氮气总量是39600+22000=61600,液气比22000/61600=0.357143$ Q6 f0 _6 C [/ Q8 @
6 i7 J! s) M: Y: D5 v1 b* {0 M4 I( j; R
普通空分出上塔氮气50000-10000-400=39600,与你的回流比相同,所需回流液氮量39600*0.357143=14143
/ Y3 Q! j/ j) ]
) g* b. ?/ O& K$ Q# H. p7 c当下塔有21%贫液空进入时,下塔最小液气比减小至0.45左右(这个可以计算出来),实际液气比可以取0.50,即提供给上塔顶的回流液氮量是进下塔空气量的50%,这样需要进下塔空气量是14143/50%=282862 m5 V' T9 O6 x/ n$ `+ c5 ~( W
* l4 p! i+ F0 T9 B$ s" T
原来的11%膨胀空气保持不变,那么可以用来增压液化的空气量是50000*0.89-28286=16214,将这些空气增压至23.396bar,所需功耗是16214/10*log(23.396/5.5)=1020kW
9 W" O2 ^1 C8 G8 j, s
. _" J% J. z! z$ [所需液化的16214空气经膨胀机增压侧增压后,压力升至38bar,这个后面有计算。我不占你便宜,你在主换热器液化流量2500压力38bar的空气,我也液化这么多。
~. @9 N1 ^9 l8 T
" U; g& F3 Q# W ^膨胀空气量16214-2500=13714,膨胀到4.45bar,再进入主冷冷凝。膨胀前温度173.44K,等熵膨胀功是13714*101.3*173.44/273.15*(1.4/0.4)*((4.45/(38-0.1))^(0.4/1.4)-1)/3600=-392.57kW,负数表示输出功。
1 ~$ S! [7 ~4 Q/ K0 ^
% n0 m( l% m, _6 w膨胀机效率取87%,这个效率是国内先进,国外一般,国外先进的目前90~91%,那么实际膨胀功是-392.57*0.87=-341.54kW
: _( Y% `! @" [( r1 h4 m1 }) u; G6 e5 `) {' U
膨胀机增压侧所需功耗是16214/10*log(38/23.396)=341.54kW,与以上膨胀功正好相等。1 S" g6 M F5 P6 X! G
4 L3 t" d1 m" h J5 l" g8 C$ W
可以计算出,膨胀后空气温度100K,这个用p2/p1=(T2/T1)^(1.4/0.4)容易计算出,实际上,以上的膨胀前温度173.44K正是在假定机后温度100K时推出的。2 J4 T% U# v. P% }/ I
% \7 y' S" i4 ~8 N( `8 f2 m
液氧单位冷量是0.16kWh/Nm3,那么增加液氧产量就是341.54/0.16=2135Nm31 ~7 e3 {$ U) U! e. O% P
; b2 u: O0 D% J( V5 h Q' H
氧气液化单耗:1020/2135=0.478kWh/Nm3,比尤总的方法能耗低多了。( H0 ?( @ j4 \- y
. m6 [6 c8 w6 L- v上塔下部回流液量没变化,因此氧纯度等不受影响。这个计算除了空气冷凝压力以外,并没有用到软件。尤总想搞空分流程开发,不仅空分知识要学习,计算能力也需加强。% u2 M% x8 P( p. @0 D; ^
|