题目
操作中精馏塔,保持F,xF,q,V’不变,减少D,则塔顶易挥发组分回收率η变化为()A. 变大B. 变小C. 不变D. 不确定
操作中精馏塔,保持F,xF,q,V’不变,减少D,则塔顶易挥发组分回收率η变化为()
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 不确定
题目解答
答案
B. 变小
解析
本题考查精馏塔操作中塔顶易挥发组分回收率的变化情况,解题的关键在于明确塔顶易挥发组分回收率的计算公式,以及各参数之间的关系,通过分析减少采出量 $D$ 对回收率公式中各参数的影响来判断回收率的变化。
1. 明确塔顶易挥发组分回收率的计算公式
塔顶易挥发组分回收率 $\eta$ 的计算公式为:$\eta=\frac{Dx_D}{Fx_F}$,其中 $D$ 为塔顶采出量,$x_D$ 为塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔分数,$F$ 为进料量,$x_F$ 为进料中易挥发组分的摩尔分数。
2. 分析已知条件
已知操作中精馏塔保持 $F$,$x_F$,$q$,$V'$ 不变,减少 $D$。因为 $F$ 和 $x_F$ 不变,所以在分析回收率变化时,主要关注 $D$ 和 $x_D$ 的变化情况。
3. 分析 $D$ 减少对 $x_D$ 的影响
根据精馏塔的物料衡算和操作线方程,在 $F$,$x_F$,$q$,$V'$ 不变的情况下,减少 $D$ 会使精馏段的气液比增大,精馏段操作线向平衡线靠近,从而导致塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔分数 $x_D$ 降低。
4. 分析 $D$ 和 $x_D$ 变化对回收率 $\eta$ 的影响
由回收率公式 $\eta=\frac{Dx_D}{Fx_F}$ 可知,$F$ 和 $x_F$ 不变,$D$ 减少,同时 $x_D$ 也降低,那么分子 $Dx_D$ 的值会减小,所以回收率 $\eta$ 变小。