设计精馏塔时,保持分离要求和回流比不变,仅将进料状态由冷液体改为饱和液体,所需理论板数将____5____。 A. 增多B. 减小C. 不变D. 无法判断

考查要点：本题主要考查精馏过程中进料状态对理论板数的影响，需理解进料热状况参数$q$的物理意义及其对分离过程的作用。

解题核心思路：

• 关键概念：进料状态通过参数$q$（热状况参数）体现，$q>1$对应冷液体，$q=1$对应饱和液体。
• 影响机制：冷液体需额外加热至沸腾，消耗更多提馏段板数；饱和液体已部分汽化，减少加热需求，从而降低总理论板数。
• 结论：进料状态从冷液体改为饱和液体时，$q$减小，理论板数减少。

进料状态与理论板数的关系

1. 热状况参数$q$的定义：
   $q = \frac{h_f - h_L}{h_V - h_L}$
   其中$h_f$为进料焓，$h_L$、$h_V$分别为液相、气相焓。

   • 冷液体：$q>1$（需加热至泡点）
   • 饱和液体：$q=1$（已处于沸腾状态）

2. 理论板数的影响：

   • 冷液体进料：需在提馏段额外加热至沸腾，消耗更多板数。
   • 饱和液体进料：部分汽化已完成，减少加热需求，提馏段板数减少，总理论板数降低。

结论推导

保持分离要求和回流比不变时，进料状态从冷液体（$q>1$）改为饱和液体（$q=1$），$q$减小，理论板数减少。