La tecnología de destilación es la tecnología más importante para lograr la separación de la mezcla utilizando los diferentes puntos de ebullición de cada componente de la mezcla. Los puntos de ebullición de cada componente son diferentes. Cuando se encuentran en estado de coexistencia gas-líquido, los componentes con bajo punto de ebullición son relativamente volátiles, por lo que la proporción relativa de los componentes con bajo punto de ebullición en la fase gaseosa es mayor que la de los componentes con bajo punto de ebullición en la fase gaseosa. fase líquida. Esta propiedad de la mezcla binaria se puede utilizar para lograr la separación completa de la mezcla binaria mediante destilación. El proceso de separación de destilación de mezcla binaria incluye el siguiente equipo estándar, uno es el transporte de destilación de materias primas (mezcla binaria), si el punto de ebullición de la mezcla binaria a temperatura ambiente (temperatura ambiente) es inferior, la mezcla binaria a temperatura ambiente equipo de transporte gaseoso es un compresor, si el punto de ebullición de la mezcla binaria es superior a la temperatura ambiente, la mezcla binaria a temperatura ambiente el equipo de transporte de líquido es una bomba. El segundo es el intercambio de calor de la mezcla binaria de materias primas de destilación y productos de separación de destilación, y este intercambiador de calor también puede denominarse intercambiador de calor principal. Su función principal es mediante el intercambio de calor de las materias primas de destilación y los productos de separación de la destilación, por un lado, las materias primas de destilación después del intercambio de calor en el medio de la columna de rectificación en un estado cercano a la coexistencia gas-líquido, por otro lado. , la temperatura de los productos de separación de destilación después del intercambio de calor es cercana a la temperatura normal para el almacenamiento y transporte; por supuesto, el intercambio de calor de las materias primas de destilación y los productos de separación de destilación también reduce el consumo de energía del proceso de separación de destilación. La tercera es la columna de destilación, que es la parte central del proceso de separación por destilación, y la separación por destilación de la mezcla binaria se realiza en la columna de destilación. Consta de tres partes, una se coloca en la parte superior del condensador de la columna de destilación, a través de agua de enfriamiento para proporcionar capacidad de enfriamiento para condensar los componentes de bajo punto de ebullición en la columna de destilación en fase líquida como líquido de reflujo de la columna de destilación. El segundo es el hervidor situado en el fondo de la columna de rectificación, que proporciona calor a través de vapor para evaporar y elevar los componentes de alto punto de ebullición en el fondo de la columna de rectificación como gas de destilación. El tercero es el cuerpo de la columna de destilación, que es un recipiente a presión cilíndrico con una bandeja o empaquetadura en el medio. La función de la bandeja y el empaque es fortalecer la transferencia de masa y calor para que se pueda llevar a cabo la separación por destilación, de modo que los componentes puros de bajo punto de ebullición y los componentes puros de alto punto de ebullición se puedan extraer de la parte superior e inferior de la columna de rectificación. La destilación es una operación unitaria química básica, es un proceso puramente físico, ¡no hay ningún misterio! Como se puede ver en la descripción anterior, el calor aportado por el vapor del hervidor es básicamente absorbido por el agua de refrigeración del condensador. Por lo tanto, el proceso de separación por destilación en realidad no consume calor, sino la energía efectiva generada por la diferencia de temperatura entre el calor de entrada del rehervidor y el calor de salida del condensador, lo que sienta las bases más importantes para que la tecnología de bomba de calor sea Ampliamente utilizado en el proceso de separación de destilación y convertirse en la tecnología de ahorro de energía más importante en el proceso de separación de destilación. La aplicación más básica de la tecnología de bomba de calor en el proceso de separación de destilación es utilizar una bomba de calor cerrada en lugar de vapor y agua de refrigeración para calentar el hervidor y generar calor desde el condensador. Esta aplicación más básica no cambia el equipo de la columna de destilación ni los parámetros de la columna de destilación, y sigue siendo un proceso de separación por destilación de una sola columna estándar para el proceso de separación por destilación de mezclas binarias. Aunque el uso de una bomba de calor cerrada en lugar de vapor y agua de refrigeración es la forma más básica de tecnología de bomba de calor utilizada en el proceso de separación de destilación, ¡no es común en el proceso de separación de destilación real! Las razones son las siguientes: Primero, la bomba de calor cerrada solo es adecuada para la mezcla binaria de componentes de alto punto de ebullición, punto de ebullición y componentes de bajo punto de ebullición, la brecha del punto de ebullición no es demasiado grande, la brecha del punto de ebullición es demasiado grande, la relación de compresión del compresor de la bomba de calor es demasiado grande, el costo del proyecto aumentará significativamente, ¡la economía no es favorable! El segundo es reemplazar completamente el vapor y el agua de refrigeración con una bomba de calor cerrada para calentar el hervidor y sacar calor del condensador, lo que inevitablemente provocará el problema del equilibrio de calor o de frío del sistema de rectificación, y para garantizar el calor. Para equilibrar el sistema de rectificación, en el caso de que se pueda utilizar vapor y agua de refrigeración para lograr la separación de destilación, la forma más sencilla es conservar aún el hervidor y el condensador utilizando vapor y agua de refrigeración. En este caso, no es necesario utilizar una bomba de calor cerrada para un proceso de separación de destilación completamente autocalentable, ¡solo es necesario utilizar tecnología de bomba de calor única y bomba de calor múltiple para mejorar el proceso de separación de destilación! En tercer lugar, el uso de bombas de calor abiertas en el proceso de separación por destilación tiene grandes ventajas sobre las bombas de calor cerradas. En cuarto lugar, el uso del proceso de destilación con bomba de calor cerrada sólo es más adecuado cerca de la temperatura ambiente, y es difícil encontrar un medio de trabajo de ciclo adecuado si está demasiado lejos de la temperatura ambiente. Por las razones anteriores, las bombas de calor cerradas se utilizan ampliamente sólo cuando el punto de ebullición de una mezcla binaria está cerca de la temperatura ambiente. La más utilizada en el proceso de separación de destilación es la llamada tecnología de bomba de calor única y bomba de calor múltiple, ¡la llamada tecnología de bomba de calor única y bomba de calor múltiple es una bomba de calor abierta! Conduce la mezcla desde la sección de rectificación de la columna de destilación al compresor de la bomba de calor después de la compresión, en la sección de destilación de la columna de destilación se coloca en el intercambiador de calor con la mezcla de líquido que cae en la columna de destilación, por un lado, el líquido en la columna de destilación y su propia licuefacción después de la descompresión en la sección de destilación de la columna de destilación como líquido de reflujo. La tecnología de bomba de calor única y bomba de calor múltiple no solo es adecuada para la transformación con ahorro de energía del proceso de separación por destilación convencional, sino también para la transformación con ahorro de energía del proceso de destilación con bomba de calor. Por lo que su uso es el más extendido y el más habitual. La tercera forma en que se utiliza la tecnología de bomba de calor en el proceso de separación por destilación es el llamado proceso de destilación con bomba de calor abierta, el llamado proceso de destilación con autocalentamiento, en la tecnología de destilación con bomba de calor única y con bomba de calor múltiple, la circulación El medio de trabajo de la bomba de calor única y la bomba de calor múltiple es el producto intermedio del proceso de destilación. Si utilizamos las materias primas de destilación y los componentes de bajo punto de ebullición como medio de trabajo circulante de la bomba de calor, entonces es posible encontrar Se pueden realizar tres procesos de destilación con bomba de calor abierta, de los cuales dos procesos de destilación con bomba de calor abierta con materias primas de rectificación como medio de trabajo circulante son respectivamente el proceso de destilación de torre única con bomba de calor abierta para producir un solo componente puro y el proceso de destilación con bomba de calor abierta. Proceso de dos torres de destilación por bomba que puede realizar la separación completa de dos componentes. Otra bomba de calor abierta que rectifica el proceso de una sola columna con una composición pura del medio de trabajo circulante de bajo punto de ebullición. Por supuesto, el proceso de destilación con bomba de calor abierta no es ilimitado. En circunstancias normales, solo es adecuado para el punto de ebullición de la mezcla binaria por debajo de la temperatura ambiente, solo que en este caso, la mezcla de destilación y los componentes puros de la destilación de bajo punto de ebullición son gaseosos a temperatura ambiente, adecuados para la compresión a temperatura ambiente. En segundo lugar, en este caso, además del uso de bombas de calor, no existe ninguna forma factible de lograr la operación industrial de separación por destilación, que es, hasta cierto punto, ¡la Liangshan! Un problema muy importante en el proceso de destilación con bomba de calor abierta es cómo lograr el equilibrio de la capacidad de enfriamiento. ¡Este es realmente el caso de la separación criogénica del aire!
