题目
二元连续精馏塔,塔顶泡点回流,塔釜间接蒸汽加热。如使进料的q值减小而保持回流比不变,则再沸器的加热蒸汽用量()A. 增大;B. 减小;C. 不变;D. 无法确定。
二元连续精馏塔,塔顶泡点回流,塔釜间接蒸汽加热。如使进料的q值减小而保持回流比不变,则再沸器的加热蒸汽用量()
A. 增大;
B. 减小;
C. 不变;
D. 无法确定。
题目解答
答案
B. 减小;
解析
考查要点:本题主要考查精馏塔的热量平衡分析,特别是进料热状态参数$q$变化对再沸器蒸汽用量的影响。
解题核心思路:
- 理解$q$值的含义:$q$是进料的热状态参数,$q=1$时进料为泡点液体,$q<1$时为气液混合物,$q$越小表示进料温度越低或液体比例越小。
- 热量平衡关系:再沸器的蒸汽用量$Q$由塔顶冷凝器释放的热量和进料带来的热量共同决定。
- 关键推论:当$q$减小,进料带来的热量减少,再沸器需补充的热量减少,因此蒸汽用量减小。
热量平衡方程:
再沸器提供的热量$Q$满足:
$Q = Q_{\text{condenser}} + Q_{\text{feed}}$
其中:
- $Q_{\text{condenser}}$为塔顶冷凝器释放的热量(固定,因回流比$R$不变)。
- $Q_{\text{feed}} = F q \Delta H_F$,$F$为进料流量,$\Delta H_F$为进料汽化潜热。
分析$q$减小的影响:
- $q$减小 $\Rightarrow Q_{\text{feed}}$减少。
- 总热量$Q$由$Q_{\text{condenser}} + Q_{\text{feed}}$组成,因此$Q$减小。
结论:再沸器的加热蒸汽用量减小。