空分装置的计算涉及的问题很多，有压缩过程的计算，有换热器的计算，有蒸发器及冷凝器计算，有精馏计算，毫无疑问精馏计算是空分计算最重要的内容，而在精馏计算中，理论塔板数产品纯度及回流比三者的关系是精馏计算最核心的内容。塔板数和回流比直接决定了精馏产品的纯度，理论上理论塔板数总是越多越好！但理论塔板数受限于工程因素(精馏塔高度，塔板和填料阻力)总是有限的，而所谓的回流比则是可以调整的(但在常规精馏和热泵精馏流程中其调整受到最小回流比和最大回流比的限制，而要突破最大回流比的限制只有采用多热泵技术才有可能，理论上为了降低精馏过程的能耗，我们总是希望尽可能在低回流比下操作，那么理论上最小回流比是多少呢？这是个非常重要的问题。
最小回流比(包括精馏段的最小液气比和提馏段的最小气液比)当然是极限的状况，其对应的塔板数是无限多！最小回流比虽然只是理论上的极限值，但对于精馏过程的计算却是头等重要的一件事，也是最简单最基本的的精馏计算，我们在讨论精馏过程的时候，核心参数是塔板数和回流比，而当我们讲到回流比的时候，往往并不是讲回流比的具体数值，而是讲实际回流比比最小回流比大多少，大10%？还是大20%？为什么如此呢？这就需要讲到操作线，在精馏计算软件出现之前，在气液平衡数据图上画操作线是已知塔板数和回流比(实际上需要的是实际回流比和最小回流比的比值)求产品纯度的方法。精馏原料的气相组成及平衡的液相组成决定了操作线的始点，塔板数决定操作线的折线次数，实际回流比和最小回流比的比值则决定了操作线折线和水平线的角度。
最小回流比的计算需要注意以下的几个问题，一是并不存在什么精馏最小回流比，而只有提馏段的最小气液比和精馏段的最小液气比，两者需要分开计算！二是精馏塔的压力，精馏塔的压力会影响气液平衡数据及高低沸点组分的相变热，从而影响最小回流比的计算结果。三是精馏原料气的组成对最小回流比的计算结果有重大的影响。四是高低沸点组分相变热是影响最小回流比计算结果的一个重要因素。
最小回流比的计算实际上是一个最简单的物料平衡和热量平衡的问题，从最小回流化的定义出发，在提馏段最小气液比无限理论塔板数下是什么情况呢？一提馏段底部回流气是纯高沸点气相组分，二是离开提馏段回流上升气的组成和精馏原料气相组成一致。假没高沸点组分产量为1，提馏段顶部下降液体数量为a，其中高沸点组分含量为b，在精馏塔压力下高沸点组分和低沸点组分相变热比值为C，回流上升气数量为e，则根据物料平衡可以列出以下的方程式。ab十a（1-b）/c二1+e，a（1-b）/[e-a（1-b）/c]二精馏原料气相中的低沸点组分和高沸点组分的比值。其中b和C都是己知，求出a和e，e和a相除就是最小气液比。
深冷空分教科书中既没有提供实际回流比和最小回流比的定义也没有提供实际回流比和最小回流比的计算方法和计算结果，这是非常奇怪非常不应该的，但这是无法改变的事实。
以上的情况都是针对二元物系而言的，而实际的物系往往是三元甚至于是多元的，那又该怎么办呢。 如果说最小回流比是精馏过程非常重要的一个工艺参数，那么最大回流比也是一个非常重要的工艺参数，什么是精馏过程的最大回流比呢？仍然需要和最小回流比一样，分为提馏段的最大气液比和精馏段的最大液气比！精馏段最大回流比就是无低沸点产品取出情况下的回流比，也可以说是全回流下的回流比！提馏段最大回流比就是无高沸点产品取出情况下的气液比！很多人有一个误解，好象最大回流比就是1！其实这种情况只有在高低沸点组分相变热相等时才是如此！实际上高沸点组分的相变热总是大于低沸点组分的相变热，因此精馏段最大液气化总是大于1，而提馏段最大气液比总是小于1。当然这都是在标准常规精馏情况下的结论，在双效精馏及多热泵精馏中这样的结论并不成立。给定塔板数最大回流比下所能达到的产品纯度就是给定塔板数情况下精馏过程所能达到的产品纯度的极限！所以产品纯度问题大多数都是塔板数有限引发的问题。之所以说产品纯度问题是由塔板数有限引起的问题，当然除了塔板数有限的问题外，还有二元物系和三元物系的问题，例如深冷空分中空分塔氧纯度问题，除塔板数外还有氩的问题，那是一个氧氮氩三元物系精馏应该如何组织的问题！
在没有采用多效精馏多热泵技术的情况下，实际精馏过程的回流比当然只能在最小回流比和最大回流比之间，一般情况下实际回流比应该比最小回流比大5%-10%左右，超过这个数就不合理了，这种情况下如果产品纯度达不到设定的要求，那么就需要考虑单热泵及多热泵技术的运用或者进行多级精馏。
我们知道深冷空分流程是完全自热的开式热泵精馏流程，这一点现在大概已经没有人质疑了！所谓双塔流程其实就是以精馏原料空气为循环工质的开式热泵精馏流程，而新单塔专利流程其实就是以精馏低沸点产品氮气为循环工质的开式热泵精馏流程！新单塔专利流程可以实现氧氮完全分离是非常容易理解的，而双塔流程虽然和古典单塔流程一样，都是以空气作为开式热泵的循环工质，但是双塔流程增加了一个下塔，从而实现了空气热泵的一拖二转换，形成双热泵工艺方案，个是以氮气为循环工质的热泵和一个以富氧空气为循环工质的热泵，当然也就可以实现同时制取氧气和氮气！
正常情况下单级精馏塔只能实现一分为二，但空气组成是含氧20,7%，含氩0,9%，含氮78,4%，是一个近似二元物系的三元物系，当然在正常情况下不可能在一个精馏塔(空分塔)中实现氧氮氩三元物系完全分离！其中氧氮沸点相差13K，氧氩沸点相差3K！按照精馏的一般原则，氩应该视同为氧，则空分塔实际上是氧氩和氮精馏分离塔。这个时候空气组成是氧氩含量21,7%，含氮78,3%，液相平衡组成是氧氩含量55%，氮含量45%，计算出的提馏段最小气液是0,49，精馏段最小液气比是0,437，对应的最小液氮数量是氧氩产量的3倍，对应的氧氩气化量是氧氩产量的2,18倍！产品氧氩组成是氩4,5%，氧含量95,5%，这就是几十年前氧气产品纯度标准及许多空分论文设定氧气纯度为95%的基本的原因，单纯的空分塔(氧氮分离塔)在合理能耗下无法再进一步提高氧气纯度！要进一步提高需要增效塔(简易除氩装置)和提氩之后才有可能实现。
很多情况下，我们把空气视为氧氮二元物系(深冷空分教科书中就是这么做的！)，这个时候空气的组成是含氧20,8%，含氮79,2%，平衡液相组成是含氮47%，含氧53%，计算出的精馏段最小液气比是0,44，提馏段最小气液比是0,5，对应的最小氧气气化量是氧气产量的2,17倍，采用新单塔专利流程时氮气最小压缩量是氧气产量的3倍。从以上的工艺参数可以看出，氧氮二元物系完全精馏分离的工艺参数和氧氮氩三元物系完全精馏分离按照氮一氧氩进行精馏工艺组织的工艺参数是基本一致的，但现实双塔流程的空分塔(上塔)却是按照氮氩一氧进行精馏工艺组织的。
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