题目
某精馏塔,精馏段理论板数为N1层,提馏段理论板数为N 2层,现因设备改造,-|||-使提馏段理论板数增加,精馏段理论板数不变,且F、xF、q、R、V等均不变,则xp-|||-__ _,xw __ 。(变大,变小,不变,不确定)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查精馏塔理论板数变化对产品浓度的影响,需结合精馏段与提馏段的分离作用及物料平衡关系进行分析。
解题核心思路:
- 提馏段理论板数增加会增强提馏段的分离能力,使塔底产品中轻组分的浓度(xw)降低。
- 根据物料平衡方程,当xw减小时,塔顶产品浓度(xp)必须增大以维持平衡。
破题关键点:
- 明确提馏段的作用是分离塔底产品中的轻组分,理论板数增加会强化这一过程。
- 利用F、xF、q、R、V不变的条件,推导xD的变化,进而确定xp的变化。
提馏段理论板数增加的影响
- 分离能力增强:提馏段理论板数增加,使轻组分从塔底产品中分离得更彻底,导致塔底产品中轻组分浓度xw变小。
- 物料平衡关系:根据方程 $F x_F = D x_D + W x_W$,当xw减小且其他变量(F、xF、D、W)不变时,必须增大xD才能保持平衡,因此xp(xD)变大。
关键推导步骤
- 提馏段分离能力提升 → xw ↓
- 物料平衡约束 → xD ↑(因 $D x_D = F x_F - W x_W$,W xW 减小,D xD 必须增大)