精馏塔(精馏过程)有效能效率是精馏塔，精馏 过程完善程度的最重要的指标，决定了精馏塔的 能耗大小，精馏塔的有效能效率越高精馏塔的能 耗越小，该如何计算精馏塔的有效能效率呢?却 不是一件容易的事!
精馏塔有效能效率等于可逆精馏过程所需的最小有效能(各产品最小分离功之和)和实际过程所需的有效能的比值，而精馏过程输入的有效能是 温差有效能，在环境温度以上的精馏过程输入的 是广义的热能(无相应热量的热能，它的热量在 精馏过程中循环),而在环境温度以下的精馏过程，输入的是广义的冷能(同样也是无相应冷量的冷能，冷量在精馏过程中循环)要理解精馏塔 及精馏过程的有效能效率，首先要理解实际精馏 过程的有效能损失及什么是可逆的精馏过程。
实际精馏过程的有效能损失有那些呢?主要包 括以下几个部分， 一是精馏塔再沸器和冷凝器传 热温差形成的有效能损失，这部分的有效能损失 在高温或常温附近其有效能损失很小!但在深冷 条件下其损失将变得非常显著,例如100K时 ， 1K的传热温差可以造成很大的冷能有效能损失! 对精馏系统的有效能效率产生重大的影响，当然就开式热泵精馏而言，这些有效能损失属于开式 热泵的有效能损失， 降低了开式热泵有效能效 率。二是实际回流比大于最小回流比造成的有效 能损失，最小回流比对应的是无限塔板数，实际 的精馏过程塔板数不可能无限总是有限的，因此 实际的回流比总是大于最小回流比，这就造成了 有效能损失，这个损失是非常显性的，对精馏塔 有效能效率影响很大!三是精馏塔塔板阻力造成 的有效能损失，这个有效能损失也不是可以忽略 不计的，但相对是比较次要的!
以上的三方面有效能损失是大家容易想到的， 但是精馏过程除了以上的有效能损失外，还有另 外一个大家不容易认识到的有效能损失，那就是 精馏塔内温差及浓度差造成的有效能损失，这部 分的有效能损失很大，大约影响精馏塔有效能损 失的20%以上!对于常规精馏来说这部分有效能 损失基本上无法消除，只能通过采用双效精馏及多效精馏来部分消除，对于热泵精馏来说只能通过 采 用 多 热 泵 技 术 才 有 可 能 得 到 部 分 消 除 I 要 实现完全可逆的精馏过程，需要无限多的开式热泵 供冷供热设置(这样情况下，当然也只能开式热 泵冷凝器无换热温差一一换热温差等于零的极限 条件下才有可能) 。
综合以上分析，热泵精馏流程在不采用多热泵 技术进行改进的情况下(深冷空分目前就是这种 情况)单级精馏塔有效能效率超过80%基本上是 不可能的!不要认为80%的精馏塔有效能效率很 低，其实在采用常规精馏流程时，单级精馏塔有 效能效率10 — 20%是非常常见的，1%有效能效 率也不是绝无仅有的，特别是沸点相近的混合物 及制取高纯度产品的精馏过程(沸点相近的精馏 过程和制取高纯度产品的精馏过程在精馏上是非 常相似的)!当然如果不制取高纯产品，实际回 流比只比最小回流比大5%- 10%,在双开式热泵供冷供热精馏工艺方案(避免由于单热泵精馏导致的精馏段回流液气比和提馏段回流气液比严重 不协调，导致精馏效率过低的情况)下，采用开 式热泵双热泵精馏工艺方案，精馏塔本身的有效 能效率 一 般可以达到70%- 80%!开式热泵精馏 效率可以达到40%-50%! 目前双塔流程中开式 热泵精馏效率30%是严重偏低的。
什么是完全可逆的精馏过程呢?常规布局的精馏过程其供热供冷完全可以用一个热泵来代替，所以只要说明什么是完全可逆的热泵精馏过程就 可以了。热泵精馏有所谓的热泵精馏流程，单热 泵及多热泵技术的说法，热泵精馏流程和单热泵 精馏技术语意相近经常混合使用，也可以叫做完 全自热的精馏流程。单热泵精馏技术热泵精馏流 程和多热泵技术之间应该还有一个双热泵工艺， 这个双热泵工艺方案非常重要。任何一个二元物 系精馏过程由于二元物系组分比例不同，对产品 纯度的要求不同，无论是常规精馏还是热泵精馏都存在一个影响精馏能耗的问题。那就是精馏段液气比和提馏段气液比如何协调的问题。例如新 单塔流程氮气循环量达到空气流量60%时，精馏 段液气比已经比最小液气比大10%!而提馏段气 液比尚达不到最小气液比。没有办法只能将氮气 循环量提高到空气量的66%以上!这当然大大提 高了精馏过程所需要的能耗，如果增加一个以含 氧53%的富氧空气为循环工质的热泵，形成双热 泵工艺，就可以大幅度提高精馏效率。至于多热 泵技术则多在塔板数有限的条件下，用于制取高纯产品。其实完全可逆的精馏过程不但每个精馏段都在最小回流比下运行而且需要无数个热泵， 从而完全消除精馏过程的传热温差和浓度差，只 有这样才是完全可逆的精馏过程(可以参阅厦大 论证报告)。仅仅是最小回流比无限塔板数是无 法实现完全可逆的精馏。
利用精馏过程各节点的有效能数据有一个比 较简单可靠的办法计算精馏过程的有效能效率。
首先计算出精馏过程得到的气体最小分离功， 然1后计算出精馏过程的有效能损失。气体最小分离 功除以精馏过程有效能损失和气体最小分离功之 和就是精馏过程的有效能效率或精馏效率。以此 办法计算双塔流程精馏系统(上塔加下塔)的有 效能效率(精馏效率)得出的结果是40%以下， 而不是什么90%以上!当然也可以从有效能效率 的基本定义出发计算精馏塔的有效能效率，那就 是精馏产品气体分离功之和和精馏过程输入的温 差有效能的比值。两者的计算结果是一致的。
