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冷凝蒸發器中為什么液氧溫度反而比氣氮溫度低才會吸熱蒸發?

   2010-10-15 中國空分網阿杰507
導讀

答:在冷凝蒸發器中,來自上塔底部的液氧被來自下塔頂部的氣氮加熱而蒸發,部分作為氧產品而引出,部分作為上升氣參與上塔的精餾

答:在冷凝蒸發器中,來自上塔底部的液氧被來自下塔頂部的氣氮加熱而蒸發,部分作為氧產品而引出,部分作為上升氣參與上塔的精餾;氣氮則放出熱而冷凝成液氮,部分作為回流液參與下塔的精餾,部分節流至上塔頂部參與上塔的精餾。這說明在冷凝蒸發器中,氣氮的溫度是高于液氧的。
我們知道,在同樣的壓力下,氮的飽和溫度是比氧的飽和溫度要低。在標準大氣壓(0.1013MPa)下,氮的液化(氣化)溫度為-195.8℃,氧的液化(氣化)溫度為-183℃。但是,該飽和溫度是與壓力有關的,隨著壓力提高而提高。由于下塔頂部的絕對壓力在0.58MPa左右,相應的氣氮冷凝溫度為-177℃;上塔液氧的絕對壓力約為0.149MPa,相應的氣化溫度為-179℃。所以,在冷凝蒸發器中,氣氮與液氧約有的2℃的溫差。熱量是由氣氮傳給液氧。
需要注意的是,1kg液氧的蒸發潛熱與lkg氣氮的冷凝潛熱是不相等的。在上述溫度下,氧的氣化潛熱為207kJ/kg,氮的冷凝潛熱為168kJ/kg。因此,熱量由氣氮傳給液氧后,氮的冷凝量約為氧的蒸發量的1.23倍。

 
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