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简答题为什么小型空分设备的下塔压力不能操作得过低或过高?
  • 在正常情况下,下塔压力是受液氮纯度、上塔压力和冷凝蒸发器温差所决定的。一般,上塔压力的变化幅度是不大的,主冷的热负荷也基本不变,下塔液氮纯度变化也较小,因此下塔压力也就被确定了。
    在空气量等条件不变的情况下,想人为地将下塔压力降低,那就只有开大液氮节流阀。如果开大节流阀,就会使下塔精馏工况变坏。因为它将造成通过节流阀的液体中夹带蒸气,使液空、液氮纯度降低。如果单开大液氮节流阀,将使液氮纯度下降,从而影响上塔的排氮纯度和氧的提取率。
    关小液空、液氮节流阀会使下塔压力升高。但这样会使液氧液面降低,液空液面升高,以致充满下塔液釜。液氧液面过低是不利的,而下塔液体充满到塔板,会导致下塔精馏工况的破坏。
    过分地开大或关小高压空气节流阀也会使下塔压力升高。那是因为膨胀量与节流量配合不好,使下塔液空量减少所造成的。这样的结果会减少上塔回流液和液氧液面,破坏塔内的热平衡,从而破坏了精馏工况。
    从上面的分析来看,下塔压力偏离正常工况压力是不利的,所以我们人为地使下塔压力升高或降低。由于上塔压力变化而引起下塔压力的变化是正常的。但有一个变化范围,离开了这个范围就不正常了。这个范围一般说就是0.5~0.55MPa。这时上塔压力的变化范围为0.05~0.06MPa(表压)。如果加工空气量增加而造成冷凝蒸发器负荷增加,随之主冷温差增大,那么下塔压力必然上升,这也是正常的。
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