题目
若仅仅加大精馏塔的回流量,会引起以下的结果是()。A. 塔顶产品中易挥发组分浓度提高B. 提高塔顶产品的产量C. 塔釜重组分浓度降低
若仅仅加大精馏塔的回流量,会引起以下的结果是()。
A. 塔顶产品中易挥发组分浓度提高
B. 提高塔顶产品的产量
C. 塔釜重组分浓度降低
题目解答
答案
A. 塔顶产品中易挥发组分浓度提高
解析
本题考查精馏塔操作中回流量变化对精馏过程的影响,解题思路是根据精馏塔的基本原理和相关公式,分析加大回流量后对塔顶产品中易挥发组分浓度、塔顶产品产量以及塔釜重组分浓度的影响。
1. 分析加大回流量对塔顶产品中易挥发组分浓度的影响
在精馏塔中,回流比 $R$ 是一个重要的操作参数,其定义为回流量 $L$ 与塔顶产品量 $D$ 之比,即 $R=\frac{L}{D}$。当加大精馏塔的回流量 $L$ 时,在塔顶产品量 $D$ 不变的情况下,回流比 $R$ 增大。
根据精馏塔的操作线方程和理论板数的计算,回流比 $R$ 增大,精馏段操作线向平衡线远离,提馏段操作线向平衡线靠近,这使得精馏塔的分离效果增强。分离效果增强意味着塔顶产品中易挥发组分能够更充分地被分离出来,从而导致塔顶产品中易挥发组分浓度提高。
2. 分析加大回流量对塔顶产品产量的影响
精馏塔的物料衡算关系为 $F = D+W$($F$ 为进料量,$D$ 为塔顶产品量,$W$ 为塔釜产品量),同时 $L = RD$。加大回流量 $L$ 时,若要维持精馏塔的稳定操作,通常需要相应地调整进料量 $F$ 或者塔釜产品量 $W$。一般情况下,加大回流量并不会直接导致塔顶产品产量 $D$ 的提高,反而可能因为回流液的增加,使得部分物料在塔内循环,从而减少了塔顶产品的产出。
3. 分析加大回流量对塔釜重组分浓度的影响
加大回流量 $L$ 后,精馏塔的分离效果增强,更多的易挥发组分被分离到塔顶产品中。根据物料衡算,进料中的易挥发组分大部分被分离到塔顶,那么塔釜中重组分的相对含量就会增加,即塔釜重组分浓度提高,而不是降低。