答:空分設備在實際運轉中,由于冷損的變化,膨脹空氣量會也有變化。有人認為,不管膨脹空氣量多少,全部送入上塔參加精餾,總可回收一部分氧。而如果部分旁通,則這部分空氣中的氧將全部被放空,因此,將膨脹空氣全部送入上塔總是有利的。實際上這種觀點是不全面的。
因為在設計精餾塔時,是根據進塔膨脹空氣量和要求的氧、氮純度,設置一定的塔板數的。在實際運轉中,如果膨脹量超過設計值,將使氮純度下降,氧的提取率降低。而部分空氣旁通時,雖然這部分空氣中的氧全部沒有回收,但是進塔參加精餾的空氣的提取率可保持較高的值,二者綜合起來,氧的提取率可能高于全部送入上塔時的值。
例如,在氧純度為99.5%O2,上塔理論塔板數為30塊的情況下,相當于23%加工空氣量的膨脹空氣全部進入上塔時,平均氮純度為96%,則氧產量與加工空氣量之比為17.15%。當膨脹空氣量為30%加工空氣量,并全部進入上塔時,平均氮純度為94.5%,則氧產量為16.45%加工空氣量。如果將7%的膨脹空氣旁通,雖然只有93%的空氣參加精餾,但是,由于進上塔膨脹空氣少(23%加工空氣量),平均氮純度高,氧產量為加工空氣的17.75%,即相當于空氣量的17.75%×93%=16.5%。由上例可見,雖然旁通掉一部分膨脹空氣,氧產量不但沒有減少,反而略有提高。對不同的設備,到底多少膨脹空氣送入上塔最有利,最好先按規程規定的數值進行操作,也可在實踐中進一步摸索。
因為在設計精餾塔時,是根據進塔膨脹空氣量和要求的氧、氮純度,設置一定的塔板數的。在實際運轉中,如果膨脹量超過設計值,將使氮純度下降,氧的提取率降低。而部分空氣旁通時,雖然這部分空氣中的氧全部沒有回收,但是進塔參加精餾的空氣的提取率可保持較高的值,二者綜合起來,氧的提取率可能高于全部送入上塔時的值。
例如,在氧純度為99.5%O2,上塔理論塔板數為30塊的情況下,相當于23%加工空氣量的膨脹空氣全部進入上塔時,平均氮純度為96%,則氧產量與加工空氣量之比為17.15%。當膨脹空氣量為30%加工空氣量,并全部進入上塔時,平均氮純度為94.5%,則氧產量為16.45%加工空氣量。如果將7%的膨脹空氣旁通,雖然只有93%的空氣參加精餾,但是,由于進上塔膨脹空氣少(23%加工空氣量),平均氮純度高,氧產量為加工空氣的17.75%,即相當于空氣量的17.75%×93%=16.5%。由上例可見,雖然旁通掉一部分膨脹空氣,氧產量不但沒有減少,反而略有提高。對不同的設備,到底多少膨脹空氣送入上塔最有利,最好先按規程規定的數值進行操作,也可在實踐中進一步摸索。