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建立了内部热耦合空分精馏塔（ITCASC）的数学模型，采用高斯-牛顿法迭代求解，选用液相组成作为迭代变量，氧、氮、氩三元物系的物性计算采用PR状态方程。仿真结果表明，在保证分离效果不下降的条件下，ITCASC高压塔的塔压可以从传统空分塔的680 kPa降低到500 kPa，能耗降低约26.47%；操作分析为以后的理论研究和实际应用提供了定性和定量分析。该模型可以用于进一步的流程设计、优化和控制。