答:降低空分設備的工作壓力,可以降低產品的單位能耗。全低壓空分設備的工作壓力接近下塔的工作壓力,而小型空分設備的工作壓力是遠高于下塔的壓力。工作壓力低,膨脹產生的單位制冷量也少。為了保持冷量平衡,首先要求單位冷損也小。對大型空分設備,單位跑冷損失隨著裝置容量增大而減小,同時,設計時也選取較小的熱端溫差,單位熱交換不完全冷損失相對也較小,這為降低工作壓力創造了有利條件。
此外,工作壓力低,就要求膨脹機有高的效率,以便在同樣壓差的情況下能產生較大的制冷量。透平膨脹機隨著容量增大,最佳轉速降低,效率提高。因此,它對大型空分設備最為適合,使降低工作壓力成為可能。
對于小型空分設備,相對的冷損大,即使采用透平膨脹機,轉速高達105r/min以上,效率也較低,維護管理要求很高。此外,對于大型空分設備,膨脹量相對于加工空氣量較小,膨脹制冷后的空氣仍可參與精餾,從中提取氧。而小型空分設備若采用低壓流程,因為產生制冷量所需的膨脹氣量大,不能全部參與精餾,氧的提取率就很低,單位產品的能耗仍然會很大。因此,全低壓流程對大、中型空分裝置最為適合。
目前,隨著分子篩吸附凈化和增壓透平流程的采用,以及板翅式熱交換器技術的進步,低壓空分設備的最小容量已設計到340m3/h氧產量,800m3/h氮產量(KDON-340/800),空壓機的排氣壓力為0.59MPa。