生產過程中會提及空分精餾塔,作為精餾設備的一種它的工藝原理是什么樣的呢?與普通精餾塔相比的話,它又有哪些與眾不同的特色?
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品,同時還可得到較好的產量。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。
潔凈工藝空氣大部份進入冷箱內的主換熱器,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,傳熱傳質后,上升氣體中氮的濃度逐漸增加。
純氮進入下塔頂部的主冷凝蒸發器被冷凝,在氣氮冷凝的同時,主冷凝蒸發器中的液氧得到氣化。一部份液氮作為下塔的回流液下流,另一部分液氮經過冷后,除少量作為產品液氮抽出外,其余節流后送入上塔。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。
在下塔中產生的液空也經過冷器過冷,節流后進入上塔參與精餾,在上塔內,經過再次精餾,得到產品氮氣、產品氧氣和污氮及產品液氧。從主冷抽出的適量的液氧,送入液氧自增壓器,被空氣加熱蒸發后,再進入主換熱器復熱后,送出冷箱。所以簡單的說,空分精餾塔的工作本質是深度冷凍法生產相關氣體。
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