问答题冷凝蒸发器中为什么气氮能够蒸发液氧？

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问答题
冷凝蒸发器中为什么气氮能够蒸发液氧？
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1.在冷凝蒸发器中,液氧蒸发和气氮冷凝是需要一定温差的。这个温差大小不仅与上、下塔的压力差有关,还与液氧及气氮纯度有关。()此题为判断题(对，错)。

2.冷凝蒸发器液氧和气氮之间的热交换是通过状态变化达到它们之间的温差在()。A、2～3℃B、2～4℃C、3～4℃

3.在冷凝蒸发器中为什么可以用液氧来冷却气氮？

4.冷凝蒸发器介于上塔和下塔之间,其作用是使下塔顶部的氮气(),同时使上塔底部的液氧()。A、冷凝;蒸发B、蒸发;冷凝C、蒸发;蒸发

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  • 第1题：

    若液氧温度一定、主冷传热面积一定，下塔气氮的（）越多，要求主冷凝蒸发器温差越大。


    正确答案:冷凝量

  • 第2题：

    减少冷凝蒸发器的温差，有利于减少（）的蒸发。

    • A、液氧
    • B、液氮
    • C、液空
    • D、乙炔

    正确答案:A

  • 第3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4题：

    在主冷凝蒸发器中，液氧从上塔底部来，在主冷内吸收热量而蒸发为气氧，气氮来自下塔上部，在主冷内放出热量而（）。


    正确答案:冷凝成液氮

  • 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：

    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7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8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9题：

    液氮主冷凝蒸发器中，气氮蒸发了液氧，气氮就液化了。（）


    正确答案:正确

  • 第10题：

    判断题
    液氮主冷凝蒸发器中，气氮蒸发了液氧，气氮就液化了。（）
    A

    对

    B

    错


    正确答案： 对
    解析： 暂无解析

  • 第11题：

    单选题
    在冷凝蒸发器中，上塔的液氧（）热量而蒸发成气氧，下塔的气氮（）热量而冷凝成液氮。
    A

    吸收；吸收

    B

    吸收；放出

    C

    放出；吸收


    正确答案： C
    解析： 暂无解析

  • 第12题：

    填空题
    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
    解析： 暂无解析

  • 第13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14题：

    主冷凝蒸发器为什么既能冷凝又能蒸发？


    正确答案: 主冷是连接上下塔的重要换热容器，一侧是下塔上升蒸气，另一侧是上塔下流液体，之间是间壁换热，下塔上升气经主冷吸收冷量变为液氮，一部分节流至上塔，另一部分返流下塔当回流液，而上塔的下流液体经主冷放出热量而汽化成氧气，一部分为产品氧出塔，大部分为上塔的上升气参加精馏，所以既能冷凝又能蒸发。

  • 第15题：

    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？


    正确答案: 在小型空分设备的冷凝蒸发器中，大多数液氧是在管间蒸发，气氮在管内冷凝的。液氧面的高低反映着传热面的大小。液氧面太低，换热面积不足。为了增大换热面积，就要使液氧面尽量高。但是液氧面太高，上部液氧对下部液氧产生的静压就大，液氧的蒸发温度提高，与气氮的平均温差缩小，又不利于液氧的蒸发。并且，液面过高的话，还可能有一部分液氧从氧气出口管路带出，从而使液氧进入热交换器底部，影响氧的热端温差。若液氧面满到上塔底部塔板，就会使此块塔板失去精馏作用，还会造成上升蒸气中带液。所以液氧面不能过低，也不能过高，一般控制在列管高度的80%～90%。例如对150m3/h空分设备，液氧柱压力一般控制在48×102～58×102Pa。

  • 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：

    小型空分设备冷凝蒸发器液氧中呈现浑浊、沉淀是什么原因，如何处理？


    正确答案:液氧中发现有浑浊乳白色沉淀物，且沉淀物呈雪状，随温度升高而挥发，这显然是二氧化碳进塔所致。二氧化碳进塔是纯化器工作不佳或是分子筛老化等因素造成的。因此，在操作时必须注意：
    1）对水冷式纯化器，在纯化器加温时，必须遵循先把水放掉、在吹冷及工作周期内再加水冷却这样一个操作顺序进行。加温时外围有冷水会使纯化器周围的分子筛再生不完善，并逐渐失去吸附作用。
    2）再生气出口温度和再生氮气量（不要太小）要配合好。纯化器出口温度达到要求后，还要再加温一段时间，接着再吹冷。吹冷时，出口温度开始应上升，随后才下降。至于升到什么温度，则要符合操作说明书规定。
    3）纯化器出故障，往往与三级冷却器工作不正常（指泄漏）以及水分离器吹除不当有关，即有水进入纯化器。停车时应检查一下，冷却器有没有泄漏。因为停车时，水会从缝隙进入空气冷却管，再开车时水就会进入纯化器。水分离器要按规定定期吹除，吹除要讲求方法得当。有的水分离器设计不好，吹除又太猛，水没有被吹走，导致水分进入纯化器。最好不要将吹除管与总管连接，否则，无法判断水分是否已被吹除掉。吹除要缓慢。特别在夏季，气温高，水分多，操作要特别注意。
    4）分子筛一般使用寿命为2000h，相当于长期运转，8h切换一次的纯化器每隔4年至5年更换一次。
    5）应尽可能地降低进入分子筛纯化器前的空气温度。一是可以减少水分带入；二是可以提高分子筛的吸附容量。
    6）在纯化器空气出口管处，定期测定气体中的二氧化碳含量。最好能配二氧化碳自动分析仪，但价格较高。纯化器出口空气中二氧化碳的体积分数应小于2×10-6。一旦达到转效点，二氧化碳含量就会直线增加。因此，知道了转效点，纯化器的工作周期应提前半小时左右切换，以确保二氧化碳不带入塔内。

  • 第18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19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20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21题：

    在冷凝蒸发器中，上塔的液氧（）热量而蒸发成气氧，下塔的气氮（）热量而冷凝成液氮。

    • A、吸收；吸收
    • B、吸收；放出
    • C、放出；吸收

    正确答案:B

  • 第22题：

    填空题
    若液氧温度一定、主冷传热面积一定，下塔气氮的（）越多，要求主冷凝蒸发器温差越大。

    正确答案： 冷凝量
    解析： 暂无解析

  • 第23题：

    问答题
    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。
    解析： 暂无解析

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