空分塔中通常使用雙級(jí)精餾塔的原因主要基于其高效的產(chǎn)品提取率和能夠同時(shí)生產(chǎn)高純氧和高純氮的能力。雙級(jí)精餾塔由上下兩個(gè)塔段組成,上塔段稱為低壓塔(或粗餾塔),下塔段稱為高壓塔(或精餾塔)。
工作過(guò)程中,混合物首先進(jìn)入高壓塔的底部,經(jīng)過(guò)加熱后開始蒸發(fā)。在高壓塔中,混合物會(huì)逐漸分解為不同的組分,其中低沸點(diǎn)的組分會(huì)先蒸發(fā)出來(lái),上升到塔頂,并通過(guò)某種方式(如回流槽)流入低壓塔。在低壓塔中,回流液體與蒸發(fā)出來(lái)的組分進(jìn)行多次接觸和混合,實(shí)現(xiàn)更好的分離效果。高沸點(diǎn)的組分會(huì)在低壓塔中凝結(jié)成液體,沉入塔底;而低沸點(diǎn)的組分則會(huì)繼續(xù)上升,最終從低壓塔的頂部流出。雙級(jí)精餾塔通過(guò)兩次蒸餾和冷凝過(guò)程,能夠更有效地分離混合物中的組分,從而提高產(chǎn)品的提取率。
由于雙級(jí)精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),它能夠在同一過(guò)程中同時(shí)生產(chǎn)出高純度的氧氣和高純度的氮?dú)?,滿足了不同工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω呒儦怏w的需求。