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氩在精馏塔内分布在什么部位,它的分布受什么因亲影响?

   2010-11-05 592
核心提示:空气中氩的体积分数为0.932%,它的沸点介于氧、氮之间。当它进入下塔并沿塔板逐块上升时,由于氩、氧相对氮来说是难挥发组分,它
空气中氩的体积分数为0.932%,它的沸点介于氧、氮之间。当它进入下塔并沿塔板逐块上升时,由于氩、氧相对氮来说是难挥发组分,它们要比氮更多地冷凝到液相中去。通常,气相中的氩浓度应逐渐降低,但是,由于空气中含氧量比氩大得多,而且氧与氩相比又是难挥发组分,因此,氧比氩更多地冷凝到液相中去,所以在最初的几块塔板上,气相含氩浓度相对地有所提高。但随着氧的大量冷凝,气相含氧量减少,氩冷凝相对逐渐增加,因此,气相含氩量逐渐减少,到塔顶后只有百分之零点几的含量。由于氧、氩对氮来说是难挥发组分,它们比氮更多地冷凝到液相中去,所以液相的含氧、氩浓度大于气相的含量。氩在下塔的分布如图63a所示。由于液空中氮还占60%左右,因此,氩大部分冷凝在液空中。一般来说,下塔液空中含氩在1.3%~1.6%,液氮中含氩才百分之零点几。
氩在上塔的分布情况见图63b。由图可见,在液空进料口上、下分别有两个富氩区。原因是含氩1.3%~1.6%的液空从液空进料口下流时,在塔板上遇到上升的蒸气,有部分液体要蒸发出来。其中,易挥发组分氮要比氧、氩更多地蒸发到气相中去,所以液相的氧、氩浓度逐渐提高。但是,经过一定数量的塔板,液相中的氮基本蒸发完了,剩下的仅有氧、氩组分,液体再往下流实际上是进行氧、氩分离了。由于氩对氧来说是易挥发组分,在下流过程中氩比氧蒸发得多,因此液体中含氩量又逐渐减少,这样就形成液空进料口以下的富氩区。
提馏段的上升蒸气和液空节流后的蒸气中都含有一定数量的氩。蒸气在上升过程中遇到下流的冷液体后,就有部分蒸气要冷凝成液体。其中难挥发组分氧、氩要比氮更多地冷凝到液相中去,因此气相中氩含量本应逐渐减少,但因为气相中氧的含量大于氩,而且氧对氩来说是难挥发组分,所以氧比氩更多地冷凝到液相中去,因而在最初的几块塔板处氩的浓度相对有所提高。随着氧的大量冷凝,氩冷凝量相对增加,气相中氩的含量逐渐减少。这样就形成了液空进料口以上的富氩区。
氩在上塔的分布是随氧、氮产品和浓度的变化而变化。氧产量减少,氧的纯度就要提高,此时富氩区就往上移,即精馏段的富氩区的含氩量要增高,而提馏段富氩区的含氩量减少。这是因为在同一块塔板上气相中氧、氩、氮含量的总和应该是100%,液相中氧、氩、氮含量的总和也是100%。如果产品氧的纯度提高了,也就是说提馏段每塔塔板上气相和液相的含氧浓度增加,而氧、氩、氮三者之和是100%,因此氩、氮含量必然减少。又由于空气中的含氩量是一定的,提馏段的含氩量减少,精馏段的含氩量必然相应增加。如果氮产量减少,氮的浓度就要提高,此时富氩段要下移。即精馏段的富氩区含氩量要减少,提馏段富氩区的含氩量要增加。

 
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