对管外沸腾冷凝蒸发器为什么液氧面要控制在列管高度的80%～90%左右而不能过高？

第1题：

第2题：

在冷凝蒸发器中为什么可以用液氧来冷却气氮？

正确答案:在冷凝蒸发器中，上塔的液氮吸收热量而蒸发成气氧，下塔的气氮放出热量而冷凝成为液氮，即液氧的温度比气氮的温度要低，我们知道，在1大气压下，氧的液化温度为-183℃，而氮的液化温度为-195.8℃，这是由于下塔的压力要比上塔高，而液化温度是随压力升高而升高的，例如，氮在6绝对大气压下的液化温度为-177℃，而氧在1.5绝对大气压下的沸腾温度为-180℃此时氧的沸腾温度低于下塔氮的液化温度，所以，可以用液氧来使气氮冷凝成液氮，而气氮加热液氧，使液氧汽化成气氧。

第3题：

冷凝蒸发器中为什么气氮能够蒸发液氧？

正确答案: 在冷凝蒸发器中，来自上塔底部的液氧被来自下塔顶部的气氮加热而蒸发，部分作为氧产品而引出，部分作为上升气参与上塔的精馏；气氮则放出热而冷凝成液氮，部分作为回流液参与下塔的精馏，部分节流至上塔顶部参与上塔的精馏。这说明在冷凝蒸发器中，气氮的温度是高于液氧的。
我们知道，在同样的压力下，氮的饱和温度是比氧的饱和温度要低。在标准大气压（0.1013MPA.下，氮的液化（气化）温度为-195.8℃，氧的液化（气化）温度为-183℃。但是，该饱和温度是与压力有关的，随着压力提高而提高。由于下塔顶部的绝对压力在0.58MPa左右，相应的气氮冷凝温度为-177℃；上塔液氧的绝对压力约为0.149MPa，相应的气化温度为-179℃。所以，在冷凝蒸发器中，气氮与液氧约有的2℃的温差。热量是由气氮传给液氧。

第4题：

为什么水洗塔高位槽液面高度控制在80%？

正确答案: （1）水洗塔进水靠位差进料。（2）紧急停车，如停电，要有足够水进行工作。

第5题：

冷凝蒸发器用于（）之间进行热交换。

• A、液氧与液氧
• B、液氮与液氮
• C、液氮与气氧
• D、液氧与气氮

正确答案:D

第6题：

为什么冷凝蒸发器的传热面不足会影响氧产量？

正确答案: 冷凝蒸发器的传热面不足，它的热负荷就要降低，即传热量减小。因此，液氧的蒸发量就会减少，气氮的冷凝量也相应减少。这会直接影响上、下塔的精馏工况。同时，下塔进气量就会减少，空气吃不进，氧产量随之要降低。
此外，当冷凝蒸发器的传热面不足时，要保证一定的热负荷，势必要靠提高下塔的压力来增大传热温差。根据空压机的特性曲线，随着排气压力的升高，气量也会减少，从而也会使氧产量降低。

第7题：

在冷凝蒸发器中为什么可以用液氧来冷凝气氮？

正确答案: 在冷凝蒸发器中，上塔的液氧吸收热量而变成气氧，下塔的气氮放出热量而冷凝成液氮。上塔的液氧在0.15MPa（绝压）下沸腾温度为-180℃，而下塔氮在0.6MPa（绝压）下的液化温度为-177℃，所以上塔氧的沸腾温度低于下塔氮的温度，因此可以用液氧来冷却气氮。

第8题：

为什么冷凝蒸发器要装氖氦吹除管？

正确答案:氖在空气中的体积约占百万分之十六；氦在空气中的体积约占百万分之五，但是它们的液化温度比氮低，所以在下塔氖氦气上升至主冷上部时冷凝不下来，这样它就占据了主冷的部分位置，使换热面积得不到充分的利用。氮冷凝不下来，就得提高下塔压力，造成电耗增大。仅以6000m3/h制氧机为例，8h就聚集6m3氖氦气，所以冷凝蒸发器要装氖氦吹除管，定期吹除。

第9题：

为什么板翅式冷凝蒸发器的液氧面要把板式单元全浸？

正确答案: 板翅式冷凝蒸发器的板式单元是否采用全浸操作，这个问题也有一个认识和实践过程。刚从国外引进板翅式冷凝蒸发器时，规定液氧面浸渍率约为70%。当然这样已能满足传热的要求，不影响精馏工况。随着板翅式冷凝蒸发器发生过多次氧通道局部爆炸事故，从安全的角度考虑，国外提出了板翅式冷凝蒸发器的板式单元要全浸操作。随后我国也作了相同的规定。
采用全浸操作的优点是：
1）从氧通道流动的角度来看，板式单元外是液氧面，氧通道内是密度较小的气液两相混合物，实际上构成了一个液氧自循环回路。当热负荷一定时，液氧面越高，氧通道内液氧循环倍率越大。即液氧对通道壁面冲刷的能力越好，使得乙炔等碳氢化合物不容易在壁面析出，二氧化碳颗粒也不容易堵塞通道截面；
2）从传热的角度，由于板翅式冷凝蒸发器的液氧侧的沸腾传热系数与流体的流动有关，流动越好，传热系数越大。当液面提高后，氧通道内的流速加快，不断冲刷壁面的气泡，将使蒸发侧的传热系数提高。对于冷凝侧的传热，由于它的传热系数大于蒸发侧，并且，当板式单元的高度确定时，冷凝传热系数几乎不变，所以，冷凝蒸发器的总传热系数主要取决于蒸发侧的传热情况，液面高对提高传热系数有利。
虽然提高液氧面会使氧的平均饱和温度略有提高，对传热平均温差不利（略有降低）。但是由于传热系数增高的幅度大，所以不必靠提高下塔的压力来增大传热温差，实际的下塔操作压力还略有下降。这与长管式冷凝蒸发器的传热情况不完全一样，因为管内沸腾传热与槽内沸腾传热的机理有所不同的缘故。板式冷凝蒸发器采用全浸操作既安全，又合理。

第10题：

第11题：

第12题：

第13题：

第14题：

双级精馏塔中，当系统冷量过剩时冷凝蒸发器液氧液面（）。

• A、下降
• B、上升
• C、不变

正确答案:B

第15题：

主冷凝蒸发器中的液氧纯度要（）气氧。

• A、高于
• B、低于
• C、等于

正确答案:A

第16题：

为什么下塔压力比上塔高（冷凝蒸发器中为何可用液氧来冷却气氮或说用气氮来加热液氧）？

正确答案: 为了实现上、下塔的精馏过程，必须使下塔的气氮冷凝，上塔的液氧蒸发，这个过程是靠冷凝蒸发器来实现的。但我们知道在同样压力下氧的沸点比氮高无法达到上述目的，但是气体的液化温度和液体的汽化温度与压力有关，而且随压力的增加而升高。为实现用气氮来加热液氧的目的，就必须把氮侧的压力升高，使氮的冷凝温度高于氧的蒸发温度。所以，下塔压力要比上塔高。

第17题：

冷凝塔、蒸发器为什么要蒸煮？

正确答案: 因为长期生产，由于油过滤器不能将油全部分离掉，油带入冷凝塔附在管壁上响热效率，另外触媒粉等其它杂质也影响传热效率。新鲜气中二氧化碳和氨作用生成碳酸氢氨附在管壁上也影响传热效率，系统阻力增大，为了降低压差，提高换热效率，所以对冷凝塔和蒸发器要进行蒸煮。

第18题：

冷凝蒸发器中为什么液氧温度反而比气氮温度低才会吸热蒸发？

正确答案: 在冷凝蒸发器中，来自上塔底部的液氧被来自下塔顶部的气氮加热而蒸发，部分作为氧产品而引出，部分作为上升气参与上塔的精馏；气氮则放出热而冷凝成液氮，部分作为回流液参与下塔的精馏，部分节流至上塔顶部参与上塔的精馏。这说明在冷凝蒸发器中，气氮的温度是高于液氧的。
我们知道，在同样的压力下，氮的饱和温度是比氧的饱和温度要低。在标准大气压（0.1013MPa）下，氮的液化（气化）温度为-195.8℃，氧的液化（气化）温度为-183℃。但是，该饱和温度是与压力有关的，随着压力提高而提高。由于下塔顶部的绝对压力在0.58MPa左右，相应的气氮冷凝温度为-177℃；上塔液氧的绝对压力约为0.149MPa，相应的气化温度为-179℃。所以，在冷凝蒸发器中，气氮与液氧约有的2℃的温差。热量是由气氮传给液氧。
需要注意的是，1kg液氧的蒸发潜热与lkg气氮的冷凝潜热是不相等的。在上述温度下，氧的气化潜热为207kJ/kg，氮的冷凝潜热为168kJ/kg。因此，热量由气氮传给液氧后，氮的冷凝量约为氧的蒸发量的1.23倍。

第19题：

上塔底部压力也就是（）的压力。

• A、下塔的压力
• B、换热器的压力
• C、冷凝蒸发器液氧面上
• D、冷凝蒸发器液氧底部

正确答案:C

第20题：

主冷凝蒸发器的温差可按（）求出。

• A、T=273.15+t
• B、t=T-273.15
• C、T液氧均=（T液氧面+T液氧底）÷2
• D、Δt冷凝=T氮冷凝-T液氧均

正确答案:D

第21题：

冷凝蒸发器底部压力等于（）加液氧液柱静压力。

正确答案:上塔底部压力

第22题：

第23题：