送入上塔的膨脹空氣過熱度對制氧機(jī)精餾的影響

作者：浙江創(chuàng)興化工設(shè)備有限公司來源：http://sh-local.cn 更新時間：2022-2-22 10:08:30 點(diǎn)擊次數(shù)：

送入上塔的膨脹空氣過熱度對制氧機(jī)精餾的影響

全低壓制氧機(jī)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(nèi)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(jī)的精餾有哪方面的影響：

全低壓制氧機(jī)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(nèi)直接入上塔參與精餾。膨脹后空氣的狀態(tài)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(tài)，因此在膨脹空氣吹入上塔時，最好也能達(dá)到飽和狀態(tài)。從補(bǔ)償塔的冷損考慮，膨脹空氣入上塔的狀態(tài)則以含有少量液體的氣液混合物為宜。

但是，由于受膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)所限，空氣在膨脹機(jī)出口既不能達(dá)到飽和，更不能產(chǎn)生液體。否則膨脹機(jī)就會發(fā)生液擊事故，造成膨脹機(jī)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(jī)的進(jìn)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(qiáng)，單位制冷量大，溫降也大，這就是所謂的膨脹工質(zhì)的“高溫高焓降”。

由經(jīng)驗得知，當(dāng)膨脹機(jī)入口空氣溫度約為-140℃時，膨脹機(jī)膨脹的溫降大約只有30℃；當(dāng)入口溫度為-100℃時，膨脹后溫降能達(dá)到50℃以上。在獲得同樣制冷量的情況下，膨脹工質(zhì)的單位制冷量大，所需膨脹量就少。目前在制氧機(jī)設(shè)計時，膨脹機(jī)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(yīng)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(fā)，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?xí)茐木s工況，產(chǎn)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(shè)計精餾塔上塔時，增加了液空進(jìn)料口至膨脹空氣吹入口區(qū)段的塔板數(shù)。以往此區(qū)段只有2～3塊塔板，而今已經(jīng)增加到5～6塊塔板。

此外，在設(shè)計時采用提高膨脹機(jī)前的溫度以達(dá)到減少膨脹量的目的。同時在流程設(shè)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。

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