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中压流程空分设备中，空气是在节流阀(节-1)前就有部分液化，还是节流后才部分液化?

2022-09-22 分类: 技术问答阅读:190 关键词: 流程节流阀液化还是液化

答：空气在通过节流阀时，总焓值不变，温度、压力降低。至于节流前后是否产生液体，这取决于节流前的状态和节流后的压力。

从空气的热力性质图(图25)可以看出，有一条饱和曲线作为状态的分界线。饱和曲线的左半条为饱和液体线，右半条为饱和蒸气线，顶点叫临界点。状态处于饱和曲线以下的区域内，为湿蒸气区，则为气、液混合物，表示其中有部分是液态。

对中压流程小型空分设备，空气节流后的压力为下塔压力，约为0-6MPa。对应的饱和液体的比焓为-2450J/mol，饱和蒸气的比焓为2550J/mol。如果节流前气体的比焓小于节流后压力所对应的饱和蒸气的比焓，则在节流后会部分液化。例如，当节流前的压力为4.5MPa，温度降低到145K(-128℃)时(图中点1)，比焓将小于上述饱和蒸气的比焓，节流后(图中点2)状态点落在湿蒸气区，表示已有部分液空产生。

另外，空气的临界点(图中点C)的压力约为3.8MPa，临界温度约为132.5K(-140.6℃)。在该点，气、液已无区别。制氧机在启动时，空气压力高于临界压力，如果在主热交换器中温度降至临界温度以下，则空气会直接液化，节流后又有部分气化。在正常生产时，空气压力(例如2.0MPa)已低于临界压力，对应的饱和蒸气的温度为119K(-154℃)，比焓为1760J/mol。空气在主热交换器中温度降至上述温度，也将有部分空气开始被液化，热交换器的下部起到液化器的作用。这种含液的空气经节流后，仍在饱和区内，保持有一定的液化率，与膨胀空气混合后，以含湿的状态进入下塔。