空分設備中精餾是利用兩種物質的沸點不同,多次地進行混合蒸氣的部分冷凝和混合液體的部分蒸發(fā)的過程,以達到分離的目的。
氧與氮分離就是精餾過程,氧與氮兩種沸點不同的物質組成的混合液體,在吸收熱量而部分蒸發(fā)時,易揮發(fā)組分氮將較多地蒸發(fā);而混合蒸氣在放出熱量而部分冷凝時,難揮發(fā)組分氧將較多地冷凝。如果將溫度較高的飽和蒸氣與溫度較低的飽和液體接觸,則蒸氣將放出熱量給飽和液體。蒸氣放出熱量將部分冷凝,液體將吸收熱量而部分蒸發(fā)。蒸氣在部分冷凝時,由于氧冷凝得較多,所以蒸氣中的低沸點組分(氮)的濃度有所提高。液體在部分蒸發(fā)過程中,由于氮較多的蒸發(fā),液體中高沸點組分(氧)的濃度有所提高。如果進行了一次部分蒸發(fā)和部分冷凝后,氮濃度較高的蒸氣及氧濃度較高的液體,再分別與溫度不同的液體及蒸氣進行接觸,再次發(fā)生部分冷凝及部分蒸發(fā),使得蒸氣中的氮濃度及液體中的氧濃度將進一步提高。?
?這樣的過程進行多次,蒸氣中的氮濃度越來越高,液體中的氧濃度越來越高,最終達到氧、氮的分離。