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为什么空分塔一般都用双级精馏塔,用单级精馏塔行不行?



通常空分塔是在下塔(压力塔)中将空气预分,精馏成富氧液空和纯氮,然后在上塔(低压塔)中进一步精馏,得到氧、氮产品。联系上、下塔的纽带是冷凝蒸发器。它用下塔的压力氮来加热上塔的液氧,使液氧蒸发,同时气氮被冷凝。采用双级精馏塔的优点是使产品有较高的提取率,并使同时取得高纯氧和高纯氮成为可能。 
      采用单级精馏塔也可能制取氧、氮产品,但它分别只能制取一种产品。为生产纯氮的单级精馏塔。它类似于双级精馏塔的下塔,在塔顶可得到纯氮产品,在塔底为富氧液空。靠富氧液空节流后的低温液体使氮气在冷凝器中冷凝,作为精馏所需的回流液。同时富氧液空吸热蒸发,作为副产品引出。其中还含有大量氮组分(60%左右)未能作为产品提取。图50b为生产纯氧的单级塔。空气被液化后,节流至塔顶作为回流液,在塔底可得到高纯液氧。但是,由于在塔顶喷淋的液体中含氧较高,顶部排出的蒸气不可能是纯氮,约含有7%的氧,即有三分之一的氧未能作为产品提取而损失掉。 
      由此可见,单级精馏塔分离空气是不完善的,实际采用较少。但它的结构简单,也有被用于生产单种产品的小型空分设备上。

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