【摘要】:深冷分离法又称低温精馏法,是林德教授于1902年发明的,实质就是气体液化技术。依靠深度冷冻技术,可研究物质在接近绝对零度时的性质,并可用于气体的液化和气体混合物的分离。目前,回收氢气的工业方法有变压吸附法、膜分离法和深冷分离法等。上述3种方法中,深冷分离法具有氢回收率高的优点,但压缩、冷却的能耗很大。缠绕管式换热器是深冷分离设备的一种,但该换热器的设计技术在我国尚属空白。
工业上通常将-100℃以下的低温冷冻,称为深度冷冻,简称深冷。深冷分离法又称低温精馏法,是林德教授于1902年发明的,实质就是气体液化技术。通常采用机械方法,如用节流膨胀或绝热膨胀等法可得低达-210℃的低温;用绝热退磁法可得1K以下的低温。设备是压缩机、换热器和膨胀机(或节流阀)。压缩机和膨胀机一般采用往复式或涡轮式。换热器一般采用蛇管式、缠绕管式或板翅式。依靠深度冷冻技术,可研究物质在接近绝对零度时的性质,并可用于气体的液化和气体混合物的分离。工业上可以得到液态氧、液态天然气等;可以有效地分离空气中的氮、氧、氩、氖、氪,天然气或水煤气中的氢,石油裂化气或裂解气中的甲烷、乙烯、丙烯等。广泛用于石油化工、液化气体等。目前,回收氢气的工业方法有变压吸附法、膜分离法和深冷分离法等。上述3种方法中,深冷分离法具有氢回收率高的优点,但压缩、冷却的能耗很大。缠绕管式换热器是深冷分离设备的一种,但该换热器的设计技术在我国尚属空白。为了研究氢回收装置缠绕管式换热器热力设计计算方法,早日实现该类换热器的国产化,必须解决含氢多组分混合物气液平衡计算问题。Gray[78]、Valderrama[79]、雷行之[80]、肖九高[81]、刘芳芝[82]、唐宏青[83]等人在使用PR方程计算低温含氢混合物的气液平衡方面做了大量工作。他们主要是通过引入二元组分间相互作用系数、低温下伯氢和仲氢的转化、使用量子修正和有效临界参数的修正方法以及调整氢气的偏心因子等来提高PR方程对低温含氢系统的预测精度。(www.daowen.com)
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