氮气循环助推器在液氧泵内压缩工艺中的应用与评估
一、氮气循环增压工艺简介
德国林德公司在20世纪70年代率先开发了一种液氧泵内压缩工艺，其中采用了氮气循环增压器。在中国Navmada某化肥厂的应用案例中，这套系统不同于常见的使用空气增压器作为热源汽化高压液氧的方法。它利用氮气循环增压器，将来自压力塔顶部的氮气重新加热并压缩，进而汽化液氧。这**程在高压热交换器中完成，随后液化的氮气会循环回到压力塔。三年后，林德公司进一步在中国浙江镇海炼油厂、宁夏化工厂和乌鲁木齐化肥厂推广了这一技术。
二、氮气循环增压工艺的优势
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避免水分和二氧化碳冻结：由于进入冷箱的空气未经干燥且含有少量二氧化碳，直接使用这种空气作为增压空气可能导致水分和二氧化碳在高压空气通道上冻结。通过压缩冷箱中的低压氮气并送入主热交换器，可以避免这一问题。
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满足高压氮气需求：该工艺不仅解决了高压液氧的热源汽化问题，还能为用户提供所需的高压氮气，相较于空气增压器，可节省一台大流量的高压氮压机，显著降低设备投资。氮气循环助推器在液氧泵内压缩工艺中的应用与评估
三、氮气循环增压工艺的局限性
当存在来自原料空压机的净化空气作为热源来汽化高压液氧时，氮气循环增压工艺相比空气增压工艺存在更高的能耗，主要原因如下：
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传热与冷凝性能：氮气在传热和冷凝方面的性能不如空气。为达到相同的冷凝温度，氮气需要更高的加压压力，且汽化同样量的高压液氧所需的氮气量也更大。
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非重复热损失：氮气循环增压工艺在主换热器中的非重复热损失大于空气增压工艺。氮气作为部分原料空气进入主换热器，造成两次非重复热损失，而空气增压工艺只有一次。
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影响蒸馏效率：氮气循环增压过程需要大量氮气作为蒸发氧气的气源，这会影响蒸馏塔内的回流比，降低产品氧、氩的提取率，并增加空气压缩机的流量和整体能耗。氮气循环助推器在液氧泵内压缩工艺中的应用与评估
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四、结论
尽管氮气循环增压工艺在某些情况下具有其独特优势，但由于其高能耗和潜在的蒸馏效率降低，该工艺在常温吸附净化空气工艺出现后逐渐被空气增压工艺所取代。
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