《典型化工工艺》专题七 系统能量利用、制冷系统、热泵系统 讲义

山东省《典型化工工艺》 举一反三考点练 专题七 系统能量利用、制冷系统、热泵系统 讲义 1. 了解裂解分离系统的能量利用。 2. 掌握热泵系统流程。 知识点一 系统的能量利用 1.裂解系统 在化工生产中能量的回收及利用是非常重要的。显然能耗增加直接使产品成本増加，能量回收及利用得好坏，体现了工艺流程及技术的先进水平。原料愈重，需要供给的能量也愈大。这主要是消耗于大量原料的预热、升温和相应大量的稀释水蒸气(指同一产品年产量计)。当然，大量的能量消耗也必然要求尽可能地回收利用。能量回收有三个主要途径:急冷换热器回收的能量约占三分之一，更重要的是它能产生高能位的能量，用于驱动三机(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)。初馏塔及其附属系统回收的是低能位的能量，用于换热系统。烟道气热量一般是在裂解炉对流室内，利用其预热原料、锅炉给水过热水蒸气等。 2.分离系统 对于塔顶塔釜温差较大的精馏塔，如果在精馏段中间设置冷凝器，则可以用冷冻温度级-比塔顶回流冷凝器稍高的廉价的冷剂作为冷源，来代替一部分原来要用低温级冷剂提供的冷量，从而节省能量消耗。同理在提馏段设臵中间再沸器，可以用温度比塔釜再沸器稍低的廉价热剂作为热源。脱甲烷塔和乙烯塔等的塔釜温度低于环境温度，如果在提馏段设臵中间再沸器，就可以回收比塔釜温度更低的冷量。 由于脱甲烷塔顶塔釜温差较大，设置中间再沸器，能明显地节省能量，估算可节省能量27%左右。 中间冷凝器和中间再沸器负荷大时，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的负荷减低，会导致精馏段回流比与提馏段蒸气的比减少，故要相应增加塔板数，从而使投资费用增加。总之，要根据工艺要求和具体情况，对比各因素和相互影响进行权衡，来选择中间冷凝器和中间再沸器的适当位置，一般靠近加料口附近。 （一）脱甲烷塔中间冷凝器 脱甲烷塔中间冷凝器是天然气处理和石油化工领域中用于分离甲烷的关键设备。它安装在脱甲烷塔的中间位置，主要用于冷凝塔内上升的气态甲烷，使其液化并回流到塔内，从而提高分离效率和塔的处理能力。 （1）工作原理：在脱甲烷塔中，原料气（通常含有甲烷、乙烷、丙烷等烃类）从塔底进入，通过塔内的填料或塔板与回流液体进行逆流接触。中间冷凝器的作用是将部分上升的气态甲烷冷凝成液态，然后将冷凝液回流到塔内，继续参与分离过程。通过这种方式，可以有效降低塔顶的负荷，提高分离效率。 （2）特点：高效冷凝：中间冷凝器能够有效冷凝塔内上升的气态甲烷，提高塔的分离效率。通过冷凝回流，可以显著降低塔顶的负荷，减少塔顶冷凝器的负荷。 节能效果显著：由于中间冷凝器的作用，减少了塔顶冷凝器的冷量需求，从而降低了系统的能耗。通过合理设计，可以优化整个塔的热力学性能，提高系统的整体效率。 提高分离精度：冷凝回流增加了塔内的液相回流，提高了分离精度，确保甲烷的纯度。有助于更好地控制塔内的温度和压力分布，提高操作稳定性。 结构紧凑：中间冷凝器通常设计为紧凑型，安装在塔的中间位置，不占用额外的空间。与塔体一体化设计，便于安装和维护。 适应性强：可以根据不同的工艺要求和操作条件进行定制，适应不同的原料气组成和分离要求。能够在较宽的温度和压力范围内稳定运行。 安全性高：采用高效的冷凝技术和先进的控制系统，确保设备运行的安全性和可靠性。设计上考虑了防爆、防泄漏等安全措施，适用于处理易燃易爆的天然气和烃类气体。 （2） 脱甲烷塔中间再沸器 脱甲烷塔中间再沸器是天然气处理和石油化工领域中用于分离甲烷的关键设备之一。它安装在脱甲烷塔的中间位置，主要用于加热塔内下降的液体，使其部分汽化，从而提供上升的蒸汽，增强塔内的汽液传质效果，提高分离效率。 （1）工作原理：在脱甲烷塔中，原料气（通常含有甲烷、乙烷、丙烷等烃类）从塔底进入，通过塔内的填料或塔板与上升的蒸汽进行逆流接触。中间再沸器的作用是将部分下降的液体加热汽化，产生的蒸汽上升到塔的上部，继续参与分离过程。通过这种方式，可以有效提高塔内的汽液传质效率，确保甲烷的高效分离。 （2）特点：增强汽液传质：中间再沸器通过加热液体产生蒸汽，增加了塔内的汽液传质效果，提高了分离效率。提供额外的热量，确保塔内有足够的上升蒸汽，维持塔的正常操作。 优化塔的热力学性能：通过合理设计中间再沸器，可以优化塔内的温度和压力分布，提高整个塔的热力学性能。有助于减少塔顶和塔底的负荷，提高系统的整体效率。 提高分离精度：增加的汽液传质效果有助于更好地分离甲烷和其他烃类，确保甲烷的纯度。通过精确控制再沸器的热量输入，可以更好地控制塔内的操作条件。 结构紧凑：中间再沸器通常设计为紧凑型，安装在塔的中间位置，不占用额外的空间。与塔体一体化设计，便于安装和维护。 适应性强：可以根据不同的工艺要求和操作条件进行定制，适应不同的原料气组成和分离要求。能够在较宽的温度和压力范围内稳定运行。 安全性高：采用高效的加热技术和先进的控制系统，确保设备运行的安全性和可靠性。设计上考虑了防爆、防泄漏等安全措施，适用于处理易燃易爆的天然气和烃类气体。 中间冷凝器和中间再沸器的应用场景： 天然气处理：在天然气液化工厂中，用于分离甲烷，提高天然气的纯度。 石油化工：在乙烯裂解装置中，用于分离甲烷，提高乙烯的回收率。 空气分离：在空气分离装置中，用于分离氮气和氧气，提高分离效率。 关于裂解与分离系统的能量优化，正确的选项是（ ） A. 急冷换热器回收的能量主要用于发电 B. 脱甲烷塔中间再沸器可降低塔釜甲烷残留至100ppm以下 C. 中间冷凝器应优先使用比塔顶更低温度的冷剂 D. 原料愈重，裂解系统蒸汽稀释耗能愈高 E. 设置中间换热器必然减少精馏塔理论板数 【答案】B、D 【解析】A错误：急冷热主要用于驱动压缩机（非直接发电） B正确：中间再沸器显著提升分离精度 C错误：中间冷凝器需用较高温冷剂（非更低） D正确：重质原料需更多蒸汽抑制结焦 E错误：中间换热器需增加塔板数补偿回流比降低 1.在裂解系统中，急冷换热器回收的高温能量主要用于（ ） A. 加热锅炉给水 B. 驱动裂解气压缩机 C. 预热原料油 D. 发电供应全厂 【答案】B 【解析】急冷换热器回收的800℃高温热量优先用于驱动"三机"（裂解气/丙烯/乙烯压缩机），而非直接发电或预热（A/D错误）。 2.脱甲烷塔中间再沸器通常安装在（ ） A. 塔顶冷凝器下方 B. 精馏段中部 C. 提馏段中部 D. 塔釜再沸器上方 【答案】C 【解析】中间再沸器需在提馏段（液相富集区）加热液体产生蒸汽，精馏段（A/B）无足够液体可汽化。 3.关于裂解原料与能耗的关系，正确的是（ ） A. 原料越轻，所需稀释蒸汽量越大 B. 重质原料裂解需消耗更多能量预热 C. 乙烷裂解比石脑油裂解能耗更高 D. 原料性质不影响急冷换热器负荷 【答案】B 【解析】重质原料（如柴油）需更高预热温度及更多蒸汽抑制结焦（A错，轻原料蒸汽量少；C错，乙烷能耗最低）。 1.急冷换热器回收的高温裂解气热量主要用于驱动以下哪种设备（ ） A. 原料预热炉 B. 裂解气压缩机 C. 冷却水循环泵 D. 产品分离塔再沸器 【答案】B 【解析】急冷换热器回收的能量优先用于驱动"三机"中的裂解气压缩机，这是裂解系统的关键能耗设备。 2.脱甲烷塔设置中间再沸器的主要节能原理是（ ） A. 使用更高温度的热源 B. 回收塔内低温位冷量 C. 减少塔顶冷凝器负荷 D. 增加塔板数提高分离效率 【答案】B 【解析】中间再沸器利用提馏段中部-50~-20℃的低温冷量，替代部分塔釜再沸器的高能耗加热。 3.下列哪种原料裂解时需要消耗最多的稀释蒸汽（ ） A. 乙烷 B. 丙烷 C. 石脑油 D. 柴油 【答案】D 【解析】原料越重（如柴油），所需稀释蒸汽量越大，以防止结焦和降低烃分压。 4.在精馏塔中设置中间冷凝器的主要目的是（ ） A. 提高塔釜温度 B. 减少低温冷剂用量 C. 增加塔顶产品产量 D. 降低原料预热温度 【答案】B 【解析】中间冷凝器用较高温冷剂替代部分塔顶低温冷剂，节省深冷级制冷能耗。 1. 裂解系统能量回收：急冷换热器：回收高能位能量（驱动压缩机）；初馏塔：回收低能位能量（用于换热）；烟道气：预热原料/水蒸气 2. 分离系统节能技术 中间冷凝器：用高级冷剂替代低温冷剂（如脱甲烷塔）；降低塔顶负荷，提高分离效率 中间再沸器：用低级热剂替代高温热剂；回收低温冷量（塔釜温度<环境温度时） 3. 关键特点：节能效果：脱甲烷塔可节能约27% 设计权衡：需平衡节能与塔板数增加的投资成本 安装位置：通常靠近加料口（气液负荷变化显著区） 知识点二 制冷系统 深冷分离系统中，需要把裂解气温度降到-100℃以下。因此需要对系统进行制冷以满足对低温冷量的需求。这一任务是由制冷循环系统完成的。 1.制冷的基本原理 将物料冷却到低于环境温度的冷却过程称冷冻。冷冻循环制冷的原理是利用冷冻剂在液态汽化时从物料或中间物料(又叫载冷体)吸收热量而使物料度降低的过程。冷冻剂所吸收的热量在热值上等于它的汽化潜热。液体沸腾时汽化在整个液体中进行，液体的温度保持不变，直至液体全部汽化。液体的汽化温度即沸点是随压力的变化而改变的，压力越低，冷冻温度越低。如液氨的沸点与压力关系见表： 利用氨的这个性质就构成氨压缩制冷系统。该系统由四个基本过程组成： (1)蒸发：在低压下液氨的沸点很低如压力为120kPa时，沸点为-30℃。在此条件下液氨在蒸发器中汽化从被冷物料(或载冷体)中吸取热量，产生制冷效果，使被冷物料(或载冷体)冷却到接近-30℃。 (2)压缩：蒸发器中所得的低温、低压的氨蒸气，为了提高其冷凝点，将氨蒸气吸入压缩机压缩，使其压力升高。 (3)冷凝：高压下的氨蒸气的冷凝点是比较高的。例如将氨蒸气加压到1.55MPa时其冷凝点是40℃。此时氨蒸气在冷凝器中被通入的冷却水冷凝成液氨。 (4)节流：若使液氨在1.55MPa的压力下汽化，由于其沸点为40℃所以不能获得低温。为此，必须把高压下的液氨，通过膨胀阀降压到120kPa。若在此压力下汽化，如人动力カ下汽化，温度可降到-30℃。由于此过程进行得很快，汽化所需热量来不及从周围环境吸取，而全部取自液氨本身。节流后形成了低压、低温的气液混合物进入蒸发器在此，液氨又重新开始下一次低温蒸发吸热。如此反复进行，就构成了一个闭合循环操作过程。 氨是上述冷冻循环中完成转移热量的一种工作介质，工业上称为冷冻剂(简称冷剂)也称工质。在基本有机化工深冷分离中使用最多的是氨、丙烯和乙烯等。常见冷剂如图： 复迭制冷： 将冷却水与另外两种或三种低温冷剂组成的制冷循环复迭起来，组成的串级制冷循环系统，称为复迭制冷。复迭制冷与一般制冷优势如图： 关于制冷的基本原理和复迭制冷系统，以下说法正确的是（ ） A. 冷冻剂在液态汽化时吸收的热量等于其汽化潜热，汽化过程中液体温度保持不变，直至全部汽化。 B. 液氨的沸点随压力降低而升高，因此降低压力可以提高制冷温度。 C. 氨压缩制冷系统中，蒸发器的作用是使液氨汽化，吸收被冷物料的热量，产生制冷效果。 D. 复迭制冷系统通过将两种或三种低温制冷剂组成的制冷循环串联起来，能够实现更低的制冷温度，适用于深冷分离等需要极低温的场合。 E. 在氨压缩制冷系统中，高压下的液氨通过膨胀阀降压后，温度会升高。 【答案】A、C、D 【解析】A（正确）：冷冻剂在液态汽化时吸收的热量等于其汽化潜热，汽化过程中液体温度保持不变，直至全部汽化。 B（错误）：液氨的沸点随压力降低而降低，因此降低压力可以降低制冷温度。 C（正确）：氨压缩制冷系统中，蒸发器的作用是使液氨汽化，吸收被冷物料的热量，产生制冷效果。 D（正确）：复迭制冷系统通过将两种或三种低温制冷剂组成的制冷循环串联起来，能够实现更低的制冷温度，适用于深冷分离等需要极低温的场合。 E（错误）：在氨压缩制冷系统中，高压下的液氨通过膨胀阀降压后，温度会降低。 1.在氨压缩制冷系统中，蒸发器的主要作用是什么（ ） A. 将液态氨汽化，吸收被冷却物料的热量 B. 将气态氨液化，释放热量 C. 提高压缩机的效率 D. 降低冷凝器的负荷 【答案】A 【解析】A（正确）：蒸发器的主要作用是将液态氨汽化，吸收被冷却物料的热量，从而实现制冷效果。B（错误）：气态氨液化并释放热量的过程发生在冷凝器中，而不是蒸发器。C（错误）：蒸发器的作用是制冷，而不是提高压缩机的效率。D（错误）：降低冷凝器负荷的作用主要是通过中间冷凝器或优化冷凝器设计实现的，而不是蒸发器的主要功能。 2.在氨压缩制冷系统中，节流装置（如膨胀阀）的主要作用是什么（ ） A. 提高制冷剂的压力 B. 降低制冷剂的温度 C. 增加制冷剂的流量 D. 降低制冷剂的液位 【答案】B 【解析】B（正确）：节流装置（如膨胀阀）的主要作用是将高压液态制冷剂降压，使其温度降低，从而实现制冷效果。A（错误）：节流装置的作用是降压，而不是提高制冷剂的压力。C（错误）：节流装置的作用是降压和降温，而不是增加制冷剂的流量。D（错误）：节流装置的作用是降压和降温，而不是降低制冷剂的液位。 3.在深冷分离系统中，复迭制冷系统的主要优势是什么（ ） A. 提高系统的制冷效率 B. 实现更低的制冷温度 C. 减少系统的能耗 D. 增加系统的复杂性 【答案】B 【解析】B（正确）：复迭制冷系统的主要优势是能够实现更低的制冷温度。通过多级制冷循环和不同沸点的制冷剂，可以逐步降低温度，达到单级制冷难以实现的低温。A（错误）：虽然复迭制冷系统可以提高制冷效率，但这不是其主要目的。C（错误）：复迭制冷系统不一定减少系统的能耗，其主要目的是实现更低的制冷温度。D（错误）：增加系统的复杂性不是复迭制冷系统的目的，而是实现更低制冷温度的必要手段。 1.在氨压缩制冷系统中，冷凝器的主要作用是什么（ ） A. 将液态氨汽化，吸收热量 B. 将气态氨液化，释放热量 C. 提高制冷剂的压力 D. 降低制冷剂的温度 【答案】B B（正确）：冷凝器的主要作用是将气态氨液化，释放热量。在冷凝器中，高温高压的氨蒸气被冷却水冷却，液化成液态氨，同时释放热量。A（错误）：液态氨汽化吸收热量的过程发生在蒸发器中，而不是冷凝器。C（错误）：提高制冷剂压力的作用是由压缩机完成的，而不是冷凝器。D（错误）：冷凝器的作用是释放热量，使制冷剂液化，而不是降低制冷剂的温度。 2.在深冷分离系统中，为什么需要使用复迭制冷系统（ ） A. 为了提高系统的制冷效率 B. 为了实现更低的制冷温度 C. 为了减少系统的能耗 D. 为了简化系统的结构 【答案】B B（正确）：复迭制冷系统的主要目的是实现更低的制冷温度。通过多级制冷循环和不同沸点的制冷剂，可以逐步降低温度，达到单级制冷难以实现的低温。A（错误）：虽然复迭制冷系统可以提高制冷效率，但这不是其主要目的。C（错误）：复迭制冷系统不一定减少系统的能耗，其主要目的是实现更低的制冷温度。D（错误）：复迭制冷系统通常会增加系统的复杂性，而不是简化系统结构。 3.在氨压缩制冷系统中，压缩机的主要作用是什么（ ） A. 将液态氨汽化，吸收热量 B. 将气态氨液化，释放热量 C. 提高制冷剂的压力和温度 D. 降低制冷剂的温度 【答案】C C（正确）：压缩机的主要作用是将低温低压的氨蒸气压缩，提高其压力和温度。这样可以使制冷剂在冷凝器中更容易液化。A（错误）：液态氨汽化吸收热量的过程发生在蒸发器中，而不是压缩机。B（错误）：气态氨液化释放热量的过程发生在冷凝器中，而不是压缩机。D（错误）：压缩机的作用是提高制冷剂的压力和温度，而不是降低温度。 4.在氨压缩制冷系统中，节流装置（如膨胀阀）的主要作用是什么（ ） A. 提高制冷剂的压力 B. 降低制冷剂的温度 C. 增加制冷剂的流量 D. 降低制冷剂的液位 【答案】B B（正确）：节流装置（如膨胀阀）的主要作用是将高压液态制冷剂降压，使其温度降低，从而实现制冷效果。A（错误）：节流装置的作用是降压，而不是提高制冷剂的压力。C（错误）：节流装置的作用是降压和降温，而不是增加制冷剂的流量。D（错误）：节流装置的作用是降压和降温，而不是降低制冷剂的液位。 1.制冷的基本原理：利用制冷剂液态汽化时吸收热量，使物料温度降低。制冷剂的沸点随压力降低而降低，实现更低制冷温度。 2.氨压缩制冷系统：蒸发：液氨在蒸发器中汽化，吸收热量，产生制冷效果。 压缩：低温低压的氨蒸气被压缩机压缩，提高压力和温度。 冷凝：高压氨蒸气在冷凝器中液化，释放热量。 节流：高压液氨通过膨胀阀降压，温度降低，进入蒸发器开始下一轮循环。 3.复迭制冷系统：通过多级制冷循环和不同沸点的制冷剂，逐步降低温度。适用于深冷分离等需要极低温的场合。 4.常见制冷剂：氨（NH₃）：制冷能力强，对环境友好，但有毒、易燃。 丙烯（C₃H₆）：制冷效果好，对环境友好，但易燃。 乙烯（C₂H₄）：适用于极低温环境，但易燃。 知识点三 热泵系统 热泵是将能量由低温处（低温热库）传送到高温处（高温热库）的装置。且它提供给温度高的地方的能量和要大于它运行所需要的能量。利用低沸点液体经过节流阀减压后蒸发时，从低温物体吸收热量，然后将蒸汽压缩，使温度升高，经过冷凝器时放出吸收的热量而液化，如此循环工作能不断把热量从温度较低的物体转移给温度较高的物体，可将此热量用于加热、干燥等设备中。 热泵分类： (1)一般制冷，制冷循环系统对精馏塔顶冷凝器提供冷剂，别无其他联系， (2)闭式热泵流程，冷剂与塔顶物料换热后，吸收热量蒸发为气体。气体经压缩提高压力和温度后，送去塔釜加热釜液，而本身凝成液体。液体经节流减压后再去塔顶换热，完成一个循环。于是塔顶低温处的热量，通过冷剂的媒介而传递到塔釜高温处。在此流程中，制冷循环中的冷剂冷凝器与塔釜再沸器合为一个设备，在此设备中，冷剂冷凝放热，而釜液吸热蒸发。此流程特点是物料与冷剂自成系统，互不相干。操作容易稳定，物料不会污染，出料质量容易保证 (3)为开式A 型热泵流程，不用外来冷剂作媒介，直接以塔顶蒸出低温烃蒸气作为制冷循环冷剂，经压缩提高压力和温度后送去塔釜换热，放出热量而凝成液体。凝液部分出料，部分经节流降温后流入塔。此流程从精馏过程的角度看，可理解为塔顶冷凝器和塔釜再沸器合为一个设备，节省了塔顶冷凝器；从制冷循环角度看，可理解为，将以外来冷剂作媒介的间接换热改为直接换热，即节省了能量，又节省了低温换热设备。可理解为节省了冷剂蒸发器。 (4)为开式B 型热泵流程，直接以塔釜出料为冷剂，经节流后送至塔顶换热，吸收热量蒸发为气体，再经压缩升压升温后，返回塔釜。塔顶烃蒸气则在换热过程中放出热量凝成液体。从精馏过程角度看，可理解为再沸器与塔顶冷凝器为一个设备，节省了塔底再沸器。从制冷角度看，则可理解为节省了冷剂冷凝器，将间接换热改成了直接换热。开式热泵冷剂与物料合并，在塔操作不稳定时，物料容易被污染。 热泵分类如下： 关于热泵精馏系统的分类和特点，以下说法正确的是（ ） A. 闭式热泵流程中，冷剂与塔内物料直接混合，操作稳定性较差。 B. 开式A型热泵以塔顶蒸气为冷剂，可节省塔顶冷凝器。 C. 开式B型热泵通过压缩塔釜液体实现热量传递，省去再沸器。 D. 一般制冷流程仅提供冷剂，不与精馏塔的热量回收系统耦合。 E. 所有热泵流程均需依赖外部冷剂（如氨或氟利昂）完成循环。 【答案】B、C、D 【解析】A错误：闭式热泵的冷剂与物料独立循环，操作稳定，不会混合污染。 B正确：开式A型直接用塔顶蒸气作冷剂，冷凝器与再沸器合一。 C正确：开式B型用塔釜液体节流后吸热，再压缩返回，省去再沸器。 D正确：一般制冷仅提供冷量，无热量回收功能。 E错误：开式热泵无需外部冷剂，直接利用物料作为冷剂。 1.在闭式热泵精馏流程中，冷剂的作用是（ ） A. 直接与塔釜物料混合，提高传热效率 B. 独立循环，在塔顶吸热、塔釜放热 C. 仅用于冷却塔顶蒸气，不参与热量回收 D. 替代再沸器，直接加热塔釜液体 【答案】B 【解析】闭式热泵的冷剂独立循环，在塔顶蒸发吸热，压缩后到塔釜冷凝放热，不与物料混合。A错误（混合是开式的特点）；C错误（闭式有热量回收）；D错误（冷剂不直接替代再沸器）。 2.开式A型热泵精馏的主要节能优势是（ ） A. 省去塔釜再沸器，降低蒸汽消耗 B. 省去塔顶冷凝器，减少冷剂用量 C. 允许塔顶和塔釜物料直接混合 D. 完全无需压缩机，依靠自然蒸发 【答案】B 【解析】开式A型用塔顶蒸气作冷剂，冷凝器与再沸器合一，节省了塔顶冷凝器。A错误（开式B型省再沸器）；C错误（混合可能污染物料）；D错误（仍需压缩机）。 3.以下哪种热泵流程可能导致物料污染（ ） A. 一般制冷流程 B. 闭式热泵流程 C. 开式B型热泵流程 D. 所有流程均无污染风险 【答案】C 【解析】开式热泵（A/B型）冷剂与物料合并，操作不稳时可能污染。A、B选项中物料与冷剂分离；D选项过于绝对。 1.在热泵精馏系统中，闭式热泵流程的主要特点是（ ） A. 冷剂与塔内物料直接混合换热 B. 冷剂独立循环，不与物料接触 C. 不需要压缩机即可运行 D. 只能用于塔顶冷凝不能用于塔釜加热 【答案】B 【解析】闭式热泵流程中冷剂是独立循环系统，与物料完全隔离，避免污染，这是其最显著特点。 2.开式B型热泵精馏系统可以节省哪个设备？（ ） A. 塔顶冷凝器 B. 塔釜再沸器 C. 原料预热器 D. 回流泵 【答案】B 【解析】开式B型直接用塔釜液体作为冷剂，经节流后到塔顶吸热，因此可以省去传统的再沸器。 3.下列哪种热泵流程最不容易造成物料污染？（ ） A. 开式A型热泵 B. 开式B型热泵 C. 闭式热泵 D. 一般制冷流程 【答案】C 【解析】闭式热泵中冷剂和物料完全隔离，从根本上避免了物料污染的可能性。 4.在乙烯装置脱甲烷塔中采用热泵技术的主要目的是（ ） A. 提高塔的操作压力 B. 降低塔顶冷凝器的冷负荷 C. 增加塔的处理能力 D. 减少塔板数量 【答案】B 【解析】热泵在脱甲烷塔中的应用主要是为了回收冷量，降低塔顶冷凝器的制冷负荷，这是其最核心的节能目的。 1.基本原理：通过制冷循环（蒸发→压缩→冷凝→节流）将低温热量转移至高温处，节能高效。 2.分类与特点：闭式：冷剂独立循环，不污染物料，操作稳定。 开式A型：塔顶蒸气作冷剂，省冷凝器。开式B型：塔釜液体作冷剂，省再沸器。 3.核心优势：闭式：避免污染；开式：省设备、降能耗。 4.节能核心：回收冷凝潜热，减少外部冷/热源需求。 5.适用场景：闭式：高纯度产品；开式：设备投资受限时。 6.注意事项：开式可能污染物料，需稳定操作。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$