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氩在精馏塔内的分布和受影响的因素
空气中的氩的体积分数为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的组分，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的多，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，气相含氩浓度相对提高。但随着氧的大量冷凝，气相含氧量减少，氩冷凝相当逐渐增加，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的组分，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，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，下塔液空含氩在１．３％～１．６％，液氮才百分之零几。
氩在上塔有两个富氩区，分别是液空的进料口上和下。原因是含氩１．３％～１．６％的液空从进料口下流时，在塔板上遇到上升的蒸汽，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的多，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。
提馏段的上升蒸汽和液空节流后的蒸汽中都含有一定数量的氩。蒸汽在上升过程中遇到下流的冷液体后，就有部分蒸汽要冷凝成液体。其中难挥发组分氧、氩要比氮更多的冷凝到液相中去，因此气相中氩含量本逐渐减少，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，所以氧比氩更多的冷凝到液相中去，因此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，气相中的含氩量逐渐减少。这样就形成了液空进料口以上的富氩区。
氩在上塔的分布的随氧、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，既精馏段的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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发表于 2011-2-16 12:12:16
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