空分塔中通常使用双级精馏塔的原因主要基于其高效的产品提取率和能够同时生产高纯氧和高纯氮的能力。双级精馏塔由上下两个塔段组成,上塔段称为低压塔(或粗馏塔),下塔段称为高压塔(或精馏塔)。
工作过程中,混合物首先进入高压塔的底部,经过加热后开始蒸发。在高压塔中,混合物会逐渐分解为不同的组分,其中低沸点的组分会先蒸发出来,上升到塔顶,并通过某种方式(如回流槽)流入低压塔。在低压塔中,回流液体与蒸发出来的组分进行多次接触和混合,实现更好的分离效果。高沸点的组分会在低压塔中凝结成液体,沉入塔底;而低沸点的组分则会继续上升,最终从低压塔的顶部流出。双级精馏塔通过两次蒸馏和冷凝过程,能够更有效地分离混合物中的组分,从而提高产品的提取率。
由于双级精馏塔的结构设计,它能够在同一过程中同时生产出高纯度的氧气和高纯度的氮气,满足了不同工业领域对高纯气体的需求。