空分技术2 连接上篇
九、影响吸附容量的因素1、吸附过程的温度和被吸附组分的分压力
温度越低，吸附效果越好，8~10℃分子筛吸附效果最好；
分压越高，代表被吸附组分的浓度越高，吸附效果也越好；
2、气体流速：流速越大，吸附效果越差，动吸附容量降低是气体与吸附剂接触时间短。
在中压流程中，气体进吸附器流速为 0.4m/s;
在全低压流程中，气体进吸附器流速为 0.25m/s;
3、 吸附剂再生的完善程度：再生气源温度，进：170℃——190℃；
出：80℃——95℃；
4、 吸附剂层的厚度与水平度：水平度很重要，会影响纯化器的正常有效运行。
十、结构类型
立式：中小型，占地面积小；
卧式：中大型；
现法液空：立式径向流吸附器。
十一、再生（饱和后进行再生，恢复吸附能力）
有两种方法：
1、 加温再生：利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理把加温气体通入吸附层，使吸附层温度升高，被吸附组分解吸；
目前使用最广泛。
2、 降压再生（压力交变再生）：再生时，降低吸附器内压力，甚至抽真空，使被吸附分子的分压力降低，分子浓度降低，则吸附在吸附剂表面的分子数目也相应减小。
这是道尔顿分压定律的理论。
十二、纯化系统的节能措施
降低加热功率，如何才能降低呢？如下：
1、 单层床变双层床；
2、 再生过程中，加热——冷吹分阶段进行；
3、 设置蓄热器；
4、 蒸汽加热器代替电加热器（针对有蒸汽源的用户），蒸汽属于无序能，低品位，电能属于有序能，高品位；
5、 采用PSA解吸技术：初投资大，运行成本小；
6、 设置污氮预换热器：（目前开始使用）在空压机末级出口增加污氮换热器，使污氮达到40℃—50℃，然后进入加热器再进入纯化器，但空压机排压增加（因为增加换热器阻力增加）且进口膨胀节以进口为主，成本增加；
第五节 制冷系统
§5-1 基本概念
一、 理想气体
具有两个特性：a.分子间弹性，没有作用力；b不考虑分子本身所占的体积。
实际气体在P不太高，比容较大的情况下，可以当作理想气体处理。
.
二、 范德瓦尔方程
：分子间作用力，内压力；
： 分子本身所占的气体体积；
只适用于P较小的情况，理论计算时用的较多，不能用做实际计算。
三、 范德瓦尔等温线
1、一个点：临界点，气体超过临界点温度就不能用压缩使其液化，即气体加压液化是有限度的。
2、两条线：饱和相线与饱和蒸汽线。
3、三个区：液相区，气液两相区，气相区。
4、五种状态：汽液相比容相等，即汽液相有共同的特征；
超临界或超超临界状态是没有相变的；
四、温度范围的介定
环境——-15℃空调专业；
-15℃—— -153℃普冷；
-153℃——0.3K深冷；
0.3K以下 超低温；
§5-2获得低温的方法
一、方法：
低温技术（0~1K）：a.绝热节流，等熵膨胀；
b.减压蒸发；
c.绝热放气；
1K以下：a.氮稀释；
b.绝热退磁；
c.减压蒸发， 绝热压缩；
制冷技术：a.相变制冷：氟里昂，氨水，干冰升华；
b.涡流制冷：是压缩气体产生涡流运动分离成冷热两种液体；
c.温差电制冷：利用热电效应；
二、相变制冷的制冷量
：气相焓值
：液相焓值
由热力学可知，液体的沸点及汽化潜热与压力有关，压力越低，汽化潜热越大，制冷量越大。
§5-3 气体的绝热节流
一、节流
流体经阀门、缩径时受到局部的阻力而造成压力有较大的降落的过程，称为节流过程。
节流因摩擦阻力的存在——不可逆过程——熵增过程；
流量大，流速快——绝热过程（即不对外作功，与外界无热量交换）节流过程是等焓过程，节流前后焓值不变。
二、实际气体的节流
1、理想气体的节流：节流前后的温度不变：a.；
b.微分节流效应等于零；
2、实际气体的节流：
因为实际气体的焓值是温度、压力的函数，所以节流前后流体的温度要发生变化。
三、微分节流效应，积分节流效应
单位压降对应的温度变化；
由热力学可知：
由Pv=RT
得：
带入上式得：
若：a., >0节流后温度降低；
b.， =0节流后温度不变；
c.， <0节流后温度增加；
为什么会出现上述三种情况？
∵H=U+PV
两边微分，等焓
决定温度变化的是气体的内动能是减少、增大还是不变；
当：1.>0,温度降低；
2.<0,a.绝对值小于 温度降低；
b.绝对值大于 温度生高；
3.当 时， 等于0，内动能保持不变，节流时温度也将保持不变，这样的温度称为转化温度。
四、转化温度和转化曲线
氧、氮、空气制冷效应
氢、氮制热
采取预冷的方法
五、等温节流效应
复热：低温气体在等压下恢复到 常温时，所能吸收的热量，等温节流效应的表述：a.在等温压缩时获得；b.在节流元件中释放；c.在复热中体现。
六、影响节流温降的两个因素
1、节流前的温度：节流前温度越低，温降越大；（空分中过冷器的设置就是利用上述理论）
2、节流前后的压差：压差越大，温降越大，不可逆损失大，很不经济。
§5-4 气体的等熵膨胀
一、微分等熵效应
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