當(dāng)進(jìn)出精餾塔的和各股物料的量及狀態(tài)完全符合整個(gè)精餾塔的物料平衡、組分平衡以及能量平衡時(shí),精餾工況才能維持穩(wěn)定運(yùn)行。通常,從精餾塔引出的氣氮、氣氧產(chǎn)品處于干飽和蒸氣狀態(tài),因而進(jìn)精餾塔加工空氣的狀態(tài)也應(yīng)該是在其壓力下的干飽和蒸氣狀態(tài)。一般下塔壓力為0.5~0.6MPa,其對(duì)應(yīng)的飽和溫度約為100~101K,也就是加工空氣進(jìn)下塔的狀態(tài)是溫度為100~101K的干飽和蒸氣。?
但是,由于精餾塔存在冷損失,加之膨脹后入上塔的空氣為過(guò)熱空氣,為了.補(bǔ)償冷量,導(dǎo)致加工空氣進(jìn)入下塔的狀態(tài)不僅要達(dá)到飽和,而且必須含少量的液體,即加工空氣進(jìn)下塔的狀態(tài)應(yīng)該是氣液混合物。對(duì)于只生產(chǎn)氣態(tài)產(chǎn)品的塔,進(jìn)下塔的加工空氣中含3%~5%的液體;對(duì)于同時(shí)生產(chǎn)氣、液產(chǎn)品的精餾塔,因塔的冷損失加大,加之有部分焓值低的液態(tài)產(chǎn)品離開(kāi)塔,為了維持塔的冷量平衡,進(jìn)入下塔的加工空氣中所含液體的比例勢(shì)必要增加。?
入塔加工空氣中的液空,在小型中壓制氧機(jī)中,由高壓空氣節(jié)流后產(chǎn)生部分空氣液化來(lái)提供;在全低壓切換流程中,其入下塔加工空氣中的液體部分在液化器中產(chǎn)生;在全低壓分子篩純化流程中,入下塔加工空氣中的少量液空,由主換熱器冷段正流空氣被冷卻后,部分被液化而產(chǎn)生。?
假若進(jìn)塔空氣的狀態(tài)不是氣液混合物,而為飽和或過(guò)熱,塔內(nèi)冷量就會(huì)失去平衡,發(fā)生精餾塔中塔板的液體過(guò)分蒸發(fā),塔板溫度升高,液體減少,甚至液體消失,造成精餾不能正常進(jìn)行,空氣也就無(wú)法分離了。