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空分精餾塔的工藝原理和精餾過程
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生產(chǎn)過程中會提及空分精餾塔,作為精餾設(shè)備的一種它也有很多特別之處,事實證明,通過空分精餾塔的空分精餾,不僅可以確保得到高純度的產(chǎn)品,同時還可得到較好的產(chǎn)量。這里所涉及到的空氣精餾由氧氣-氮氣的氣液相交換組成,液體與上升的O2-N2混合物逆流相遇,所以空分精餾塔板主要被用于該類交換。

 

空分精餾塔其實是利用氧氮沸點不同實現(xiàn)低溫分離,由于氮氣的沸點較低,故而達到平衡時,直接位于液體混合物上方的蒸汽中的N2濃度比液體中的N2濃度較高。而蒸汽和液體餾分分別經(jīng)過精餾塔盤,力圖在接觸時通過交換氧氣和氮氣來維持平衡。

 

潔凈空氣大部份進入冷箱內(nèi)的主換熱器,被返流出來的氣體冷卻,接近露點的空氣進入下空分精餾塔的底部,進行次分餾;在精餾塔中,上升氣體與下流液體充分接觸,傳熱傳質(zhì)后,上升氣體中氮的濃度逐漸增加。

 

而純氮進入下塔頂部的主冷凝蒸發(fā)器被冷凝,在氣氮冷凝的同時,主冷凝蒸發(fā)器中的液氧得到氣化。一部份液氮作為下塔的回流液下流,另一部分液氮經(jīng)過冷后,除少量作為產(chǎn)品液氮抽出外,其余節(jié)流后送入上塔。于是上升中的氣體混合物的氮氣濃度越來越高,下降液體中的氧濃度越來越高。

 

在下塔中產(chǎn)生的液空也經(jīng)過冷器過冷,節(jié)流后進入上塔參與精餾,在上塔內(nèi),經(jīng)過再次精餾,得到產(chǎn)品氮氣、產(chǎn)品氧氣和污氮及產(chǎn)品液氧。從主冷抽出的適量的液氧,送入液氧自增壓器,被空氣加熱蒸發(fā)后,再進入主換熱器復(fù)熱后,送出冷箱。所以簡單的說,空分精餾塔的工作本質(zhì)是深度冷凍法生產(chǎn)相關(guān)氣體。

 
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