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送入上塔的膨脹空氣過熱度對制氧機精餾的影響

作者:浙江創興化工設備有限公司  來源:http://www.max4min.com  更新時間:2022-2-22 10:08:30  點擊次數:

送入上塔的膨脹空氣過熱度對制氧機精餾的影響

全低壓制氧機由于上塔精餾段具有一定的精餾潛力,從而膨脹后的空氣可以在一定限度內直接入上塔參與精餾。 
送入上塔的膨脹空氣過熱度對制氮機的精餾有哪方面的影響:
全低壓制氧機由于上塔精餾段具有一定的精餾潛力,從而膨脹后的空氣可以在一定限度內直接入上塔參與精餾。膨脹后空氣的狀態及引入量將對精餾工況有直接的影響。從有利于精餾方面考慮,因塔板上的氣、液都處于飽和狀態,因此在膨脹空氣吹入上塔時,最好也能達到飽和狀態。從補償塔的冷損考慮,膨脹空氣入上塔的狀態則以含有少量液體的氣液混合物為宜。
但是,由于受膨脹機的結構所限,空氣在膨脹機出口既不能達到飽和,更不能產生液體。否則膨脹機就會發生液擊事故,造成膨脹機損壞。鑒于此因,膨脹后的空氣溫度必然高于其所處壓力下的飽和溫度,即存在一定的過熱度。
在膨脹機的進出口的壓力一定時,膨脹后的空氣溫度是由膨脹前溫度所決定的。膨脹前的空氣溫度高,焓值高,膨脹時作功能力強,單位制冷量大,溫降也大,這就是所謂的膨脹工質的“高溫高焓降”。
由經驗得知,當膨脹機入口空氣溫度約為-140℃時,膨脹機膨脹的溫降大約只有30℃;當入口溫度為-100℃時,膨脹后溫降能達到50℃以上。在獲得同樣制冷量的情況下,膨脹工質的單位制冷量大,所需膨脹量就少。目前在制氧機設計時,膨脹機入口溫度一般取為-90~-100℃,膨脹后的溫度為-140 ~-150℃。膨脹后的壓力一般為0.13~0.135MPa。其對應的飽和溫度為-188~-189℃,過熱度約為40℃。雖然膨脹氣量小了,但過熱度增大了。入上塔膨脹空氣的量及過熱度對精餾都有較大影響。膨脹空氣吹入口處塔板上的液體會大量蒸發,塔板溫度升高,精餾段回流比下降,精餾能力下降。若吹入量過大,過熱度過高甚至會破壞精餾工況,產品純度降低,提取率下降。
近年來,為了減少膨脹空氣吹入的影響,在設計精餾塔上塔時,增加了液空進料口至膨脹空氣吹入口區段的塔板數。以往此區段只有2~3塊塔板,而今已經增加到5~6塊塔板。
此外,在設計時采用提高膨脹機前的溫度以達到減少膨脹量的目的。同時在流程設計中采用膨脹后換熱器,用污氮的冷量來冷卻膨脹后空氣,降低膨脹后空氣的過熱度,使膨脹空氣的過熱度降到10~20℃后再吹入上塔。新型的空分流程中,采用增壓膨脹也能減少膨脹空氣的膨脹量和過熱度。
精餾
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