题目
在精馏设计中,对一定的物系,其 XF、q、XD 和 XW 不变,若回流比 R 增加,则所需理论板数 NT 将( )A. 减小B. 增加C. 无法确定D. 不变
在精馏设计中,对一定的物系,其 XF、q、XD 和 XW 不变,若回流比 R 增加,则所需理论板数 NT 将( )
A. 减小
B. 增加
C. 无法确定
D. 不变
题目解答
答案
A. 减小
解析
本题考查精馏设计中回流比与理论板数的关系这一知识点。解题思路是依据精馏塔的操作原理以及回流比和理论板数之间的内在联系来进行分析。
在精馏过程中,回流比 $R$ 是一个重要的操作参数,它的定义为精馏段内下降液体流量 $L$ 与馏出液流量 $D$ 之比,即 $R = \frac{L}{D}$。理论板数 $N_T$ 则反映了精馏塔达到分离要求所需的塔板数量。
当进料组成 $X_F$、进料热状态参数 $q$、塔顶馏出液组成 $X_D$ 和塔底釜液组成 $X_W$ 保持不变时,增加回流比 $R$ 意味着精馏段内下降液体的流量 $L$ 增加。更多的回流液可以提供更好的气液传质条件,使得气液两相在塔板上能够更充分地进行热量和质量交换。
从精馏塔的分离效果来看,气液传质条件的改善能够更有效地将易挥发组分从液相转移到气相,从而提高塔顶馏出液中易挥发组分的含量,同时降低塔底釜液中易挥发组分的含量。也就是说,在相同的分离要求下(即 $X_D$ 和 $X_W$ 不变),增加回流比 $R$ 可以使精馏塔在更少的塔板数下达到分离目的,所以所需的理论板数 $N_T$ 会减小。