??? 進(jìn)入下塔的原料空氣經(jīng)精餾后在頂部獲得純度較高的氮?dú)狻5獨(dú)膺M(jìn)入主冷向液氧放出熱,較后冷凝成液氮。如果液氧溫度一定,主冷的傳熱面積一定,氣氮的冷凝量越多,則需要放出的熱量也越多(主冷熱負(fù)荷越大),這要求主冷的溫差也越大,即氣氮的溫度要越高。
??? 塔內(nèi)的氣體是飽和蒸氣,它的溫度與壓力、純度之間存在有固定的關(guān)系:
??? 1)當(dāng)壓力一定時(shí),氣體的含氮量越高,則液化溫度越低。例如,在0.55MPa、氣體含氮為****時(shí),相應(yīng)的液化溫度為-177.8℃;含氮為96%時(shí),液化溫度為-176.9℃。
??? 2)當(dāng)下塔頂部溫度不變時(shí)(相當(dāng)于上塔壓力、液氧純度和液氧液面沒(méi)有改變,氣氮的冷凝量沒(méi)有改變時(shí)),含氮量越高,相應(yīng)的液化壓力也越高。例如,當(dāng)下塔頂部溫度為-177.1℃,氣體含氮為99.99%時(shí),相應(yīng)的液化壓力為0.58MPa;含氮為98%時(shí),則壓力為0.57MPa;含氮為94%時(shí),則壓力為0.55MPa。
??? 在大型空分設(shè)備中,同時(shí)制取純氧、純氮的設(shè)備比單獨(dú)生產(chǎn)純氧的設(shè)備,生產(chǎn)每立方米氧氣的成本要高,其中主要原因就是在制取純氮時(shí),對(duì)下塔提供的液氮純度要求提高,下塔壓力相應(yīng)提高,這樣電耗就要大,氧氣成本就提高。
??? 3)當(dāng)氣氮的純度一定時(shí),溫度越高,液化所需的壓力也越高。例如,當(dāng)下塔頂部含氮為96%,溫度為-178.1℃時(shí),液化壓力為0.5MPa;溫度為-174.7℃時(shí),則液化壓力為0.65MPa。
??? 當(dāng)進(jìn)塔空氣量增加,主冷傳熱面顯得不足或主冷傳熱效果由于傳熱面臟污而下降時(shí),為保證一定的熱量傳遞(一定的熱負(fù)荷和液氧蒸發(fā)量),只能擴(kuò)大傳熱溫差。這就要求下塔頂部氣氮的溫度升高,下塔壓力必然要升高。
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