??? 空氣是混合氣體，氣體分離過程不能自發(fā)地進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)氧、氮的分離，就必須消耗功。如果分離過程是可逆，也就是沒有任何能量損失時(shí)，所消耗的功為較小，即稱為分離較小功。設(shè)環(huán)境狀態(tài)的有效能為零，將空氣分離成氧、氮，也就是與環(huán)境處于不平衡的狀態(tài)，就需要消耗能量，也就是被分離的產(chǎn)品具有有效能。
由于原料空氣處于環(huán)境狀態(tài)，其有效能為零。對(duì)理想的分離過程，組分分離的功全部轉(zhuǎn)化為有效能。例如：在環(huán)境狀態(tài)為Po=0.1013MPa、To=298K的情況下，按空氣含氧20.9%、含氮79.1%計(jì)算，氧的有效能為eo2=173kJ/m3，氮的有效能為eN2=25.9kJ/m3。1m3空氣被分離成氧、氮產(chǎn)品后的有效能之和為eB=(0.209×173+0.791×25.9)kJ/m3=56.64kJ/m3。而為了分離空氣，將加工空氣壓縮到0.6MPa就需要消耗的功(有效能)為eA=234.3kJ/m3。因此，空分設(shè)備的有效能效率η=eB/eA×****=56.64/234.3×****=24.2%。由此可見，有75%以上的能量在分離過程中損失掉了。
這些能量損失主要發(fā)生在壓縮過程，其次是精餾過程。精餾過程的損失主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：
1)氣、液流動(dòng)時(shí)的壓力降；
2)氣、液傳熱時(shí)有溫差；
3)氣、液傳質(zhì)時(shí)存在濃度差。
對(duì)于精餾塔，在生產(chǎn)過程中為了達(dá)到節(jié)能的目的，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1)減小塔板阻力，防止塔板堵塞；
2)塔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證使氣、液充分接觸，使其傳熱、傳質(zhì)加強(qiáng)，氣、液濃度接近氣液相平衡濃度；
3)調(diào)節(jié)精餾塔工況，使之具有適宜的氣液比；
4)減少膨脹空氣量和過熱度；
5)在設(shè)計(jì)、制造精餾塔時(shí)，采用**塔板，改進(jìn)塔結(jié)構(gòu)。例如：篩板塔增大篩孔直徑、開發(fā)導(dǎo)向型塔板、波紋塔板等，使分離更為完善。目前，篩板塔改為規(guī)整填料塔，由于填料塔的阻力只有篩板塔阻力的1/6～1/7，因此，填料塔精餾比篩板塔精餾能夠顯著節(jié)能。