v1在空分裝置中的作用

❶ 空分裝置中富氧液空節流閥的作用

空分最終目的是在下塔頂部或者上塔頂部得到純度合格的氮氣及液氮，在上內塔底部得到純容度合格的液氧或氧氣。而氧氮是來自於空氣，下塔底部的富氧液空是需要倒至上塔來進一步分離，才能得到氧氮產品。而下塔壓力表壓一般在0.4~0.5Mpa，上塔壓力則很低，約30~40Kpa。所以液空進入上塔必須經過節流，一方面降低壓力，使上塔工況不至於受太大沖擊，另一方面也可以通過節流產生一部分冷量。

❷ 高壓上電過程中電流感測器v1v2v3的作用是一樣的

高壓上電過程中電流感測器v1v2v3的作用是一樣的。根據查詢相關公開信息：感測器是一?種檢測裝置?，能感受到被?測量的信息?，並能將檢測?感受到的信?息，按一定規律?變換成為電?信號或其他?所需形式的?信息輸出，因此v1v2v3的作用是一樣的。

❸ 空分設備V1 V2和V11的作用是什麼

V1液空進上塔閥調節下塔液空液位。V2液氮進塔閥抽取液氮參與上塔精餾，V11液氮回下塔閥抽取液氮參與下塔精餾。V2和V11共同調節下塔液空純度的

❹ 啥叫空分空分裝置和系統流程大揭秘

大家對各類壓縮機、汽輪機並不陌生，但是他們在空分環節的作用，你是否真正了解？工廠里的空分車間，你知道是什麼樣的嗎？空分，簡單地說，就是用來把空氣中的各組份氣體分離，生產氧氣、氮氣和氬氣的一套工業設備。還有稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡等。

空分設備

空分設備是以空氣為原料，通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態，再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體的設備，廣泛應用於傳統的冶金、新型煤化工、大型氮肥、專業氣體供應等領域。

簡單來說就是空分的系統流程包括：

壓縮系統

預冷系統

純化系統

換熱系統

產品送出系統

膨脹製冷系統

精餾塔系統

液體泵系統

產品壓縮系統

我們按照空分系統流程對設備進行一一介紹：

壓縮系統

有 自潔式空氣過濾器 、 汽輪機 、 空壓機 、 增壓機 ， 儀表壓縮機 等。

（1）自潔式過濾器一般隨著氣量的增大，濾筒數增多，層數也越高，一般2.5萬等級以上雙層，6萬等級以上三層布置；一般單台壓縮機需要單獨布置過濾器，同時布置在上風口。

（2）汽輪機是高壓蒸汽進行膨脹做功，帶動同軸葉輪轉動，從而實現進行對工質做功的型式。汽輪機一般常用的有三種形式：全凝、全背壓和抽凝，較為常用的是抽凝。

（4）空壓機一般大型空分裝置投資均為單軸等溫型離心壓縮機，進口較國產能耗低2%左右，投資高80%；空壓機採用出口放空，不設置迴流管路，一般有最小吸入流量防喘振要求，採用入口導葉進行流量調節，進口國產機組均是四級壓縮三級冷卻（末級不冷卻）。主空壓機配備一套水洗系統，用以沖洗各級葉輪和蝸殼表面沉積物。該系統隨主機成套。

（5）增壓機一般大型空分裝置投資採用單軸等溫型離心壓縮機和齒輪式離心壓縮機兩種，其中齒輪式在能耗上占較大優勢，尤其壓比較大的工況。

（6）儀表氣壓縮機一般有三種形式：無油螺桿機，活塞式和離心式。由於活塞式和離心式天然無油，所以不需要除油裝置，只需要配套乾燥裝置（除水）和精密過濾器（除固體顆粒）即可；而螺桿機一般有有油和無油然後除油兩種，噴油螺桿機需要設置除油裝置，同時需要設置精度非常高的除油過濾器，以滿足工藝要求，這種機型的優勢是價格較便宜；無油螺桿採用干轉子或者水潤滑，這種機型優點是絕對不含油，缺點是價格較貴。氣量500Nm³/h以下適合選活塞式；氣量在2000Nm³/h以下適合選螺桿機或活塞機；氣量在2000Nm³/h以上即三種機型都可以選，氣量大時離心式壓縮機較有優勢，其易損件較少，同時好維護，性價比較高。

儀表壓縮機在開車時使用，正常運行後由分子篩純化器後抽取。

預冷系統

預冷系統空冷塔有兩種形式： 閉式循環 （空冷塔分為上下兩段，冷凍水在空冷塔上段和水冷塔之間循環）和 開式循環 （進循環水系統），閉式循環主要應用於水質不好的化工廠，需要補充新鮮水及葯劑；開式循環應用較廣，但是循環水系統同樣也需要定期補充新鮮水，預冷系統還需要考慮夏天工況。

空冷塔 一般設計為底部為1米φ76不銹鋼鮑爾環（耐高溫），3米φ76增強型聚丙烯鮑爾環（大通量），4米φ50增強型聚丙烯鮑爾環。

水冷塔 也有兩種：兩段式（無外加冷源時，乾燥污氮氣的冷量回收充分，使之預冷系統有保障，但是阻力大一倍，（7米+7米φ50聚丙烯鮑爾環）和一段式（有外加冷源時，8米φ50聚丙烯鮑爾環）。

此外，預冷系統一般所有進水均要設置過濾器（一般6台：4台水泵，水冷塔進水，冷水機組蒸發側進水），防止雜質帶入系統。預冷系統的效果檢測為：下段4米填料段出口氣比進水低1℃；上段8米填料段出口氣比水高1℃，一般在空冷塔中部設置測溫計（伸入內部）。

純化系統

純化系統採用的的 吸附器 有立式軸向流，卧式雙層床和立式徑向流三種。

立式軸向流 主要用於1萬等級（直徑已經到4.6m）以下空分設備的配套，床層厚度1550∽2300mm，雙層單層均可布置，立式軸向流吸附器的氣流分布最好。

卧式雙層床 主要用於大中型空分設備的配套，床層厚度1150mm（分子篩）+350mm（鋁膠）。

立式徑向流 吸附器可以有效利用容器內部空間，使得同直徑吸附層面積擴大1.5倍左右，這樣可以有效降低塔器高度，同時立置方式佔地面積較小。由於氣流分布均勻，不像卧式吸附器氣流不均，使得分子篩用量減少20%，再生能耗也節省20%。

但是立式徑向流缺點是氣流中心集中（扇形區），使得其比卧式穿透時間要快（要求CO2＜0.5ppm）。床層厚度1000mm+200mm，立式徑向流可以滿足2萬等級以上的空分設備的配置。

再生加熱 有電加熱器和蒸汽加熱器兩種方式。

蒸汽加熱器有卧式（4萬等級以下），立式（4萬等級以上），立式高效蒸汽加熱器（蒸汽利用率高，節能20%）布置方式有：一台蒸汽加熱器（有H2O泄漏測點）；電加熱器（兩用一備或者一用一備）並聯（高溫低流量聯鎖停設置，防止燒壞，加熱管材質為1Cr18Ni9Ti）；電加熱器（滿足活化再生，250∽300℃）與蒸汽加熱器並聯；電加熱器與蒸汽加熱器串聯（蒸汽溫度低時，不過造成再生阻力較大）。

對純化系統還需要設置節流再生管路以滿足開車需要。另外再生氣側設置安全閥，蒸汽加熱器側設置安全閥，防止設備或者閥門壓力高側泄漏或者超壓，以及節流超壓。

再生流路配置手動蝶閥來調配阻力，以使得主塔運行穩定（或者不設置，採用總管設置調節閥時序調節）。

換熱系統

換熱系統嚴格來說多股流混合介質設計在同一換熱器里，讓各介質傳熱自動平衡，能耗最低，但是這樣對於內壓縮流程會造成全部換熱器均為高壓換熱器，會造成投資的積聚增加，所以2萬等級以上內壓縮換熱器組織還是採用高低壓分開的辦法，更為經濟些，2萬等級以下採用全部高壓換熱器配置。

產品送出

低壓氧氮產品 ，設置產品調節閥與放空流路，放空進消音器（氮氣內件為碳鋼，氧氣內件為不銹鋼）。污氮氣設置去水冷塔放空（起污氮氣放空作用、調配再生氣以及調整上塔壓力的作用，要求水冷塔塔徑能夠滿足泄放要求，尤其有氮氣也通入的場合，不能使上塔壓力憋高，水冷塔阻力6kPa(8米高填料)，管路及閥門4kPa，對大氣放空壓差2kPa，總共12kPa）。

高壓氧氣產品 ，放空採用兩級節流，先是高壓產品氣節流至10barG，經過偏心異徑管，中間設置蒙乃爾降噪板，再通過偏心異徑管擴大管路直徑，氧氣介質流速控制在10m/s以下，再通入消聲塔節流放空，消聲元件不銹鋼；高壓氮產品，氮氣產品先節流至10bar，通過不銹鋼降噪板，再通入消聲塔節流放空，消聲元件碳鋼；氧氣閥門要求不得人去操作（調節閥禁帶手輪，手動閥放置防爆牆內）。

消聲塔還可以與壓縮機系統放空合二為一，空壓機增壓機降噪（按照空壓機量計算），通入消聲塔，以及純化系統泄壓空氣，增壓機打迴流，泄放部分。

膨脹製冷系統

膨脹機一般有三種，即 低壓膨脹機 ， 中壓膨脹機 和 液體膨脹機 。

對於一定類型的氣體膨脹機來說，工質體積流量越大，效率越高。一般流量8000Nm³以上的低壓膨脹機效率為85∽88%，流量小於3000∽8000Nm³效率會低至70∽80%。

中壓膨脹機一般採用一台進口一台國產（備用）。氣量8000Nm³/h以上進口膨脹機效率82∽91%（增壓端少4個點）；國產膨脹機效率78∽87%（增壓端少5個點）。

膨脹機啟動前需要先吹掃（除去管系雜質，膨脹機蝸殼內雜質），再通密封氣（正常時由增壓端提供），然後進行油系統外循環，內循環，做完聯鎖測試然後方能啟動，冷試合格後冷緊；冷啟動需要啟動油箱加熱器，正常運行後不需要，此時軸承的冷熱已經平衡。

液體膨脹機本質是利用高壓液體的壓力頭來進行水力做功（同時液體焓值降低，但是與氣體相比，相差甚遠），一般4萬等級以上內壓縮空分設備均可用液體膨脹機代替高壓液空節流閥。它的優勢為利用液體膨脹機製冷和膨脹功發電達到節能目的，一般可實現節能2%左右，但是其投資達千萬元。

精餾塔系統

下塔1.5∽5萬等級採用篩板塔較多，環流塔板在1.5萬等級以下直徑塔較有優勢（液體流程較對流長，但是製造復雜），對流3萬等級以下應用較多，1.5萬等級以上較占優勢，四溢流在3萬等級以上大塔較占優勢，填料塔能耗較低，不過下塔高度要增加5米左右。5萬等級以上空分較占優勢，尤其上下塔平行布置的情況。

上塔、粗氬塔及精氬塔採用填料塔，廠家一般為蘇爾壽或天大北洋，對粗氬塔冷源配置一般是富氧液空，同時可將廢氣放散入污氮氣管路，氬系統停運時能耗低；精氬塔熱源為富氧液空，或下塔氮氣，冷源可以是貧液空或者液氮，進料有液相和氣相兩種。需要注意的是粗氬塔冷凝器板式的密封性要求較高，否則會導致氬產品不合格。

主冷有單層，立式雙層、卧式橫列雙層，立式三層和降膜主冷（液氧與氣氧向下，與氮氣同流向）。

精餾塔系統的布置有6種方式：

（1）上下塔垂直布置，為常規布置方式，高度較低，無下塔液體難以進入上塔或者粗氬塔冷凝器的狀況（管路全液相上行背壓能夠滿足，此時管徑不能小）；

（2）上下塔垂直布置，為常規布置方式，高度適中，下塔液體難以進入上塔或者粗氬塔冷凝器採用設置汽提管路帶液體去上塔（要求管路出口滿足ρυ²＞3000，ρ為密度，υ為流速，進氣位置在管路汽化率為1%高度處，此時需要適當縮小管徑，同時液體過冷度不能大）；

（3）上塔自氬餾分段落地布置，採用兩台循環氧泵連接，降低上塔高度可以解決下塔液體無法進入上塔或者粗氬塔冷凝器的狀況；

（4）上塔自氬餾分段落地布置，採用循環泵連接，粗氬塔最上段座在上塔上部，這樣可以使冷箱空間縮小；

（5）上塔自主冷落地布置，採用循環泵連接，主冷在下塔頂部，優點是主冷可以做的很大；

（6）上塔自主冷落地布置，採用循環泵連接，粗氬塔最上段座在上塔上部，優點是主冷可以做的很大，同樣可以使冷箱空間縮小。

液體泵系統

卧式泵 水平布置（進液管低於排液管），需要設置加溫氣（設置在泵後，或者泵前過濾器前，防止雜質進入），密封氣，排液排氣閥（低處排液，高處排氣）和迴流管路（回液進氣相），卧式泵轉速不能太高，一般排壓30barG以下，卧式泵由於水平布置，冷態收縮軸承受力較好，但是轉速高轉子動平衡不好滿足。

立式泵 採用軸承懸掛式布置（進液管高於排液管），承受向下拉力較大，轉子重心與軸重合，轉速可以很高；一般30bar以上，需要設置：泵前回氣（注意卧式泵無），加溫氣（設置在泵過濾器前，高處進氣）， 密封氣，排液排氣閥（低處排液，高處排氣，預冷時看是否冷透）和迴流管路（回液進氣相）。立式泵一般均是多級，回氣管路要求不得向下（平出，或者傾斜向上），否則會造成氣體不能排出，易導致泵汽蝕。另外低溫泵電機需要設置吹風管路，防止夏天過熱，冬天結霜。

液氧泵液氮泵 在線冷態備用，其中液氮泵密封氣密封氣壓力7barG以上；氧泵密封氣壓力4barG(下塔壓力氮氣即可滿足)；循環液氬泵，一用一備，密封氣一般採用液氬汽化密封，要求流量有20%的餘量。一般液氬泵自身迴流閥壓力-旁通控制，出口閥流量-液位控制，採用雙迴路控制。

產品壓縮系統

氮透一般壓縮空氣的均可滿足， 氮氣透平壓縮機 壓力較高採用齒輪式較為節能。

氧透根據排壓有單缸（壓力低）和雙缸（高壓缸和低壓缸）（8級壓縮至30bar），一般30barG以下，需要設置5barG的密封氣（壓力氮氣可滿足），同時由於氧氣介質有高壓高溫火患原因，所有過流部分均採用銅合金，需要設置保安氮氣，一般由工程設計院考慮；進口氧透價格較高，為國產2倍左右，一般不採用，目前一般均杭氧氧透，排壓3∽30barG，流量8000Nm³/h以上均可滿足。但是流量小，氧透效率較低，一般8000Nm³/h（55%）∽80000Nm³/h（68%）。

氧透一般應用於外壓縮流程，從3∽30barG均有,不過一般要和帶增壓機的內壓縮流程（效率一般70%以上，也有流量限制，效率要較氧透高10個點以上，這樣甚至可以抵消外壓縮較內壓縮少復熱附加能耗損失的優勢，但是內壓縮用於鋼廠排壓需要提高，以免換熱系統波動）進行能耗比較，最後確定方案。

❺ 空分裝置中富氧液空節流閥的作用

空分最終目的是在下塔頂部或者上塔頂部得到純度合格的氮氣及液氮，在上塔底部得到純度合格的液氧或氧氣。而氧氮是來自於空氣，下塔底部的富氧液空是需要倒至上塔來進一步分離，才能得到氧氮產品。而下塔壓力表壓一般在0.4~0.5Mpa，上塔壓力則很低，約30~40Kpa。所以液空進入上塔必須經過節流，一方面降低壓力，使上塔工況不至於受太大沖擊，另一方面也可以通過節流產生一部分冷量。

❻ 空分裝置有什麼用嗎

1、空分裝置就是用來把空氣中的各組份氣體分離，生產氧氣、氮氣的一套工業設備。簡單地說，空分裝置指的是化工廠中的各種空氣成分的分離裝置，具體從空氣中分離出氮氣、氧氣、氬氣等氣體以及其他一些氣體。
2、具體流程為：自空壓機來的壓縮空氣，經分子篩除去水份、二氧化碳、碳氫化合物等雜質後，一部分空氣被直接送往精餾塔的上塔，另一部分則進入膨脹機經膨脹製冷後，被送往下塔。精餾塔中，上升蒸汽和下落液體經熱量交換後，在上塔的頂部可得到純度很高的氮氣，在上塔底部可得到純度很高的氧氣。
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❼ 空分塔的V1、V2、V3充氣閥的作用是什麼

增加汽化量，當液體汽化、氣體往上升的時候，就會推動液體向上移動，稱作氣泡泵（原理）

❽ 化工熱力學對生產作用

。 化工熱力學中從生活中來到 生產中去的實例 3 馮 新,陸小華,吉遠輝,錢紅亮 (南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室,江蘇南京210009) [摘要]生動的實例是改變化工熱力學枯燥、抽象局面的良葯。本文列舉了多個「從生活中來到生產中 去」與熱力學原理密切相關的實例,以期激發學生的興趣,使他們體會到化工熱力學的魅力。 [關鍵詞]化工熱力學;實例;pVT性質;偏摩爾性質;節能減排 FengXin,LuXiaohua,JiYuanhui,QianHongliang Abstract:tract,.However,vividexampleswillexcitethem.Inthispaper,manyexamples,,』amics.Keywords:;Practicalexamples;pVTproperty;Partialmolarproperty; 眾所周知,化工熱力學是化學工程的精髓。然而,該課程是枯燥的、難學的,抽象的概念和多 而繁瑣的公式往往令眾多學子望而生畏。 [122] 理解是走向真知必不可少的階段。[2] 作者認 為,生動的實例是改變該局面的良葯。考慮到學生對生產沒有感性認識,課程教學應盡可能用「從生活中來到生產中去」的實例,並精心設計。編制鮮活實例是不易的,這也是一線教師最大的苦惱。本文願意與大家共享作者編寫、收集的多個例子,也許它們還不夠成熟和准確,但以期能起到拋磚引玉的作用,希望更多的教師加入這個隊伍,以便 更多的人能共享他的智慧和成果。 一、流體的pVT性質 臨界溫度Tc是過程安全最重要、最普遍的基本概念之一。因此,作者在設計pVT例題時,始終圍繞著這個知識點。 【例1】pVT行為與液化氣成分選擇的關系液化氣是理想的氣體燃料。對家庭用液化氣的要求是加壓後變成液體儲於高壓鋼瓶里,打開減壓閥後即汽化,以便燃燒。現有如表1所示的6種物質作為液化氣成分的候選氣體。 (1)請根據對液化氣儲存和使用的要求來選 2 4擇液化氣成分。 (2)請解釋以下現象:到冬天,有時鋼瓶內還有較多液體卻不能被點燃。 表1 各種氣體的Tc、pc以及正常沸點Tb[3] 物質Tc,℃pc,atmTb,℃燃燒值,kJ/g 甲烷-82.5545.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷 234.4 29.80 68.75 48.4 解:(1)根據液化氣候選成分Tc、pc的范圍畫成p2T示意圖,見圖1。 圖1 例1中液化氣候選成分的p2T圖 設廚房室溫為10～40℃,壓力為1atm。從圖1中可以看出,甲烷在室溫下始終是氣體,若不把 甲烷的溫度降至Tc即-82.55°C以下,則無論施加多高壓力都不能使其液化———因此甲烷不適合做液化氣成分;乙烷的Tc為32.18°C,到了夏天一旦超過32.18°C,則壓力升高會引起爆炸———因此乙烷也不適合做液化氣成分;正己烷在室溫下就是液體,不需要壓縮,但它的正常沸點Tb為68.75°C,無論春夏秋冬,打開減壓閥它都不會氣 化———不適合;正戊烷室溫下能液化,但在大多季節不能氣化———不適合;因此,只有丙烷和正丁烷符合要求。 (2)多數液化氣會含有少量戊烷等C5、C6成分,冬天室溫較低,戊烷等高級烷烴不能氣化導致殘液產生。 【例2】pVT行為與汽車新燃料壓縮天然氣間的關系 隨著汽油不斷漲價,既經濟又環保的天然氣已成為汽車發動機的新燃料,越來越多的公交車 和計程車改燒天然氣(主要成分為甲烷)。為了使單位氣量能行駛更長的里程,天然氣加氣站需要將管道輸送來的0.2MPa、10℃的天然氣壓縮灌裝到儲氣罐中,製成壓縮天然氣,其壓力為20MPa,由於壓縮機冷卻效果在夏天要差,所以氣 體的溫度在冬天為15℃,夏天為45℃。已知儲氣罐體積為70L,每kg甲烷可行駛17公里,問: (1)如果將20MPa,15℃壓縮天然氣當做理想氣體,則與RK狀態方程相比,它計算出來的一罐壓縮天然氣的行駛里程多了還是少了,相差多少公里?(按冬天算)。試問:此時的壓縮天然氣能否當做理想氣體? (2)如果將管道輸送來的0.2MPa、10℃的天然氣不經壓縮直接裝入儲氣罐中,一罐天然氣能行駛多少公里? (3)為了行駛更長的里程,在其他條件均不變的情況下,是否可以通過再提高壓力使壓縮天然氣變成液化天然氣來實現?你有什麼好的建議? (4)據計程車司機說「同樣一罐壓縮天然氣,夏天跑的里程比冬天要短」,為什麼?請說出理由,並估算出同樣每天行駛300公里,夏天比冬天要多花多少錢?(一罐壓縮天然氣約50元。必要 的數據可以自己假設)。 解:(1)①由理想氣體狀態方程可得 V= RT p=1.198×10-4m3・mol-1;n=V總V =584.31mol; 行駛里程S理想=584.31×16×10-3×17=158.93km ②根據RK方程 求得V=0.0000980m3・mol-1 n=V總 V =714.29mol 行駛里程為:SRK=714.29×16×10-3×17=194.29km VS=SRK-S理想=194.29-158.93=35.36km 由此可見,如此高壓下的壓縮天然氣不能當做理想氣體。 (2)用RK方程計算得: 3 4 化工熱力學中從生活中來到生產中去的實例V=0.0192909m3 ・mol-1 ;n= V總 V =3.63molS=3.63×16×10 -3 ×17=0.987公里 由此可見,作為汽車燃料,管道輸送來的天然 氣必須經壓縮機壓縮成高壓天然氣才有實際意義。 (3)不可以。因為,「其他條件均不變」意味著溫度也不變,由例1可知,當溫度在10℃左右,大於Tc時,無論施加多大的壓力都不能使之液化。因此,只有必須將其溫度降低至-82.55°C以下,再加壓才行。 理論上,溫度降至-82.55°C,即可能加壓液化,但壓力極高為4.60MPa,由流體的p2V2T關系可知,溫度越低,所需壓力越低,因此實際上液化天然氣的溫度常降至-162℃,這樣在常壓下即能變成液體。 (4)①由(1)可知,冬天氣體溫度為15℃時,每罐壓縮天然氣行駛194.29公里,那麼每公里花 費50194.29=0.257元;②同樣方法計算夏天氣體溫度為45℃時,每 公里花費50 163.94 =0.305元 因此,同樣每天行駛300公里,夏天比冬天要多花的錢為300×(0.305-0.257)=14.4元/天;一個季度要多花1300元。 這是因為V∝T,當夏天溫度增大後氣體的摩爾體積V增大,由於儲氣罐的總體積是一定的,因此裝入的壓縮天然氣摩爾數n=V總/V變小,隨之行駛的里程數減小。所以同樣一罐氣夏天跑的里程比冬天要短。 【例3】汽車輪胎里的壓力與胎內空氣的溫度相關。當胎內空氣溫度為25℃時,壓力表顯示210kPa。如果輪胎的體積為0.025m3,當夏天胎 內空氣升至50℃時,壓力表應顯示為多少?為了輪胎的安全使用,需要輪胎恢復到原來的壓力,此時輪胎內應該放掉多少空氣?假定大氣壓為 100kPa,空氣的成分21wt%O2;79wt%N2。[4] 請給出解題思路。 解:解題思路見圖2。需注意的是:壓力表顯示210kPa,則實際壓力應為210+100(當地大氣壓)=310kPa 圖2 例3解題思路 44化工熱力學中從生活中來到生產中去的實例 答:(1)25℃,V1=0.0079854m3・mol-1;n1 =0.025/0.0079854=3.13mol (2)當夏天胎內空氣升至50℃時,壓力表應顯示為336.15-100=236.15kPa。 (3)50℃,V3=0.00866m3・mol-1;n3=0.025/0.00866=2.887mol 故放掉3.13-2.887=0.243mol的空氣。 二、偏摩爾性質 偏摩爾性質是一個比較抽象的概念,很難舉例。以下兩個例子均是用人與人之間的相互作用來比喻。 【例4】現今世界最著名的熱力學權威,美國總統獎獲得者、美國三院院士、加州大學伯克利分校化工系J.M.Prausnitz教授是這樣描述的:[5] 分子之間的力通常是十分特殊的,在這種情況下,遺憾的是不可能用純組分的性質來預測(即使是近似地預測)混合物的性質。如果我們考慮下面一個牽強的類比,這一點就不奇怪了。設想一個在俄羅斯的社會學家,仔細地研究俄羅斯人的行為,觀察了若干年後知道了關於他們的一切。然後他到中國對中國人進行了相似的透徹的研究。那麼憑借這些知識,他能否預言由俄羅斯人和中國人任意混合所形成社會的行為呢?大概是不可能的。這種類比是高度極端的,但它能提醒我們,分子不是盲目地在空間移動的惰性粒子,相反,它們是復雜的「個人」,其「個性」對它們的環境是敏感的。 【例5】中國有一句俗話:「男女搭配幹活不累」! 男生女生之間會產生相互作用,不能拿他們單獨時的行為來描述男女生在一起時的行為,即「男女生一起的力量≠男生力量+女生的力量」。 三、Henry定律【例6】高山反應與Henry定律 由於高山上壓力很小,大氣中的氧分壓 pO2=p・y空氣中O2 (1) 而血液中的氧溶量為: pO2=kO2x血液中O2 (2) 由(1)式知,因為氧氣在大氣中的比例恆定保 持y空氣中O2=21wt%,因此,當高山上總壓變小(海拔3000米時,p=0.701×105Pa)則導致pO2變小;由(2)式知,當pO2變小,則x血液中O2變小,大腦由於缺氧就發生了高山反應。 【例7】高壓氧艙與Henry定律 高壓氧治療是將患者置於1.4atm以上的治療艙內,並間歇性吸入100wt%氧氣的治療方式。原理同【例6】,一方面提高了總壓p,另一方面提高了y空氣中O2,兩者使pO2增大。根據(2)式, x血液中O2隨著高壓氧艙內pO2的提高而提高,提高 7221倍,從而使大腦組織得到充分氧供。 【例8】用表2來解釋:空氣比CO2更廉價和無毒,為何不能用來製作蘇打和冒泡香檳?[6] 表2 25℃下溶解在水中的各種氣體的Henry常數[6]氣體H/bar 氣體H/bar氣體H/bar 乙炔1350乙烷30600硫化氫550空氣72950乙烯11550甲烷41850二氧化碳1670氦氣126600氮氣87650一氧化碳 5400 氫氣 71600 氧氣 44380 解:因為空氣的Henry常數較CO2大,則在香檳或雪碧中的溶解度就較小,形成的氣泡就少,所以不適合用來製作蘇打和冒泡香檳。 四、節能減排【例9】重慶長風化工廠連續虧損15年,依靠科技創新半年獲利潤2000萬元,實現了從巨額虧 損到巨額利潤的質的飛躍。 [7] 解決方法:全廠所有生產過程中的化學反應熱和工藝余熱進行排序。將每套生產裝置的產熱過程和用熱過程進行聯動集成,將不同裝置的產熱和用熱過程進行跨裝置集成,使熱能供需的雙方不僅在數量上相符,同時在質量上相配,並努力用低檔余熱換出較高品質的能量。燃煤鍋爐沒了,該廠每年節約燃煤成本1000萬元。【例10】液化天然氣冷能利用成了循環經濟熱項目。 液化天然氣(LNG)具有熱值高、污染小等特點。使用過程中須耗費大量的熱能使其轉化為常溫天然氣。通常的做法是以海水作為熱源。按返回的海水溫度降低5℃計算,則氣化300萬噸LNG一年約需1.2億m3的海水吸收冷能。 如果利用其冷能建設一套3萬m3/hr的空分裝置,則可年產氣氧28.6萬噸,實現產值2億多元。該裝置與傳統生產液態產品的空分裝置比較,由於有效回收和利用了LNG中的冷能,可節電50%—60%,節水70%—90%,(下轉第66頁) 5 4 化工熱力學中從生活中來到生產中去的實例溝通協調的局面必須打破,建立以過程為對象的 管理機制和協調機制則是實現過程管理的當務之急。 (四)經常永續地改善系統「改善」不是一件一勞永逸的工作。環境的變化要求我們必須將現有工作過程的改善不斷推向深入。決不能認為「到目前為止我們已經實現了工作過程的最優化,目前的狀態在一定時間內緩釋經得起考驗!」因為這種想法只會使我們產生懈怠心理,從而放鬆發現工作過程中潛在問題出現的警惕性。對於過程的改善應永遠保持進行狀態,這樣,我們的系統才會有可能處於高效的 狀態。 (文字編輯:吳文水)參考文獻: [1]汪應洛.工業工程[M].西安:機械工業出版社,1996.5. [2]劉廣第.質量管理學[M].北京:清華大學出版社,1996.2. [3]詹姆斯・W・沃克.人力資源戰略[M].北京:中國人 民大學出版社,2001.4. [4]樊耘.管理學[M].西安:陝西人民出版社,2001.8.[5]趙濤.發現戴明[M].北京:北京工業大學出版社,2002.6. (上接第45頁)同時減輕海域環境冷污染。 另外,利用LNG冷能發展循環經濟拓展旅遊資源。如「冰雪大世界」項目是將LNG氣化過程中的冷能,通過載冷劑傳輸至冰雪世界換熱站,將冷量梯級利用於冰雪旅遊世界的不同功能區,為滑雪場、滑冰場、酒店等梯級提供冷能,實現LNG冷能的綜合利用。這不僅可以讓市民在夏 天享受到賞雪滑冰的樂趣,還能有效控制大量冷能對環境的破壞。 五、製冷與供熱【例11】熱棒技術解決了青藏鐵路凍土問題。青藏鐵路建設的1110公里新線中,有550公里要經過多年凍土地段。凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質。冬季,凍土在負溫狀態下隨溫度的降低體積發生劇烈膨脹,頂推上層的路基、路面;在夏季,凍土隨著溫度升高而融化,體積縮小後使路基發生沉降,這種周期性變化往往很容易導致路基和路面塌陷、下沉、變形、破裂。 現在每隔15米就豎立的熱棒技術解決了凍土問題。熱棒(又叫無芯重力式熱管、熱虹吸管)是一種高效熱導裝置,長7米,路基下5米,地面上2米,整個棒體罐有液氨。當路基溫度上升時,液態氨受熱發生氣化,上升到熱棒的上端,通過散熱片將熱量傳導給空氣,氣態氨由此冷卻變成了液態氨,又沉入了棒底,這樣周而往復,熱棒就相當於一個永動的天然製冷機,不斷地將凍土層中的熱量排出,使其永久凍結。 愛因斯坦說過:雖然物理學的大部分理論都 會隨時間而改變,但熱力學是普適而永恆的。[5] 化工熱力學是枯燥和抽象的,但我們相信通過努力,使學生透過熟悉的現象看到科學的本質,那學生們一定能體會到化工熱力學的魅力所帶來的快樂!因為「了解事物的本質是令人愉快的!」 (文字編輯:吳文水) 參考文獻: [1]馮新,陸小華.以學生為本的化工熱力學課程教學改 革[J].化工高等教育,2006,(4):30234. [2]張楚廷.科學課程的改造[J].中國大學教學,2004,(9):15218. [3]陳鍾秀,顧飛燕編.化工熱力學(第二版)[M],北京: 化學工業出版社,2001.2952297. [4]YunusA.CengelandMichaelA.Boles.Thermody2namics:AnEngineeringApproach(6th)[M].McGraw2Hill,2006.1592160. [5](美)普勞斯尼茨等著,陸小華,劉洪來譯.流體相平衡 的分子熱力學(原著第三版)[M].北京:化學工業出版社,2006.1142115. [6](美)史密斯等著,劉洪來,陸小華等譯.化工熱力學導 論(原著第七版)[M].北京:化學工業出版社,2008. 2182219. [7]鄧經國.從巨額虧損到巨額利潤———重慶長風化工廠 科技創新紀實[N].中國化工報,200628222.

❾ 空分是用做干什麼的

空分就是將空氣中的氧氣和氮氣進行分離，或同時提取氦氣、氬氣等稀有氣體。

氧氣、氮氣及氬氣、氦氣等稀有氣體用途很廣，所以空氣分離裝置廣泛用於冶金、化工、石油、機械、采礦、食品、軍事等工業部門。

空氣壓縮、空氣凈化、換熱、製冷與精餾是空分的五個主要環節。一般先將空氣壓縮，並冷至很低溫度，或用膨脹方法使空氣液化，再在精餾塔中進行分離。

(9)v1在空分裝置中的作用擴展閱讀

空氣分離三種技術方法：吸附法、膜分離法及低溫法。

吸附法：利用分子篩對不同分子的選擇吸附性能來達到最終分離目的，該技術流程簡單，操作方便，運行成本低，但獲得高純度產品較為困難，而且裝置容量有限，所以該技術有其局限的應用范圍。

膜分離法：利用膜滲透技術，利用氧、氮通過膜的速率的不同，實現兩種組分的粗分離。這種方法裝置更為簡單，操作方便，投資小但產品只能達到28%--35%的富氧空氣，且規模只宜中小型化，只適用於富氧燃燒及醫療保健領域應用。

低溫法：利用空氣中各組分沸點的不同，通過一系列的工藝過程，將空氣液化，並通過精餾來達到不同組分分離的方法。這種方法較前兩種方法可實現空氣組分的全分離、產品精純化、裝置大型化、狀態雙元化（液態及氣態），故在生產裝置工業化方面占據主導地位。

目前工業應用最為廣泛的就是低溫空氣分離技術。

❿ 空分裝置的介紹

空分裝置就是用來把空氣中的各組份氣體分離，生產氧氣、氮氣的一套工業設備。