题目
精馏过程的节能通常有哪几种方式A. 减小回流比B. 原料预热C. 增设中间换热器D. 采用多效精馏或热泵精馏E. 采用热耦精馏
精馏过程的节能通常有哪几种方式
- A. 减小回流比
- B. 原料预热
- C. 增设中间换热器
- D. 采用多效精馏或热泵精馏
- E. 采用热耦精馏
题目解答
答案
A.减小回流比;B.原料预热;C.增设中间换热器;D.采用多效精馏或热泵精馏;E.采用热耦精馏
解析
本题考查精馏过程的节能方式,核心在于理解精馏过程中减少能量消耗的关键措施。解题需抓住以下要点:
- 精馏的高能耗特性:精馏主要消耗能量用于加热原料和维持回流,因此节能需从减少热量输入和高效利用余热入手。
- 常见节能手段:包括原料预热(利用塔顶冷凝液余热)、增设中间换热器(回收中间馏分潜热)、多效或热泵精馏(多级利用蒸汽或回收低品位热)、热耦精馏(合并相邻精馏塔减少热量损失)。
- 误区辨析:减小回流比虽可降低操作费用,但会显著影响分离效果,通常不作为主要节能手段。
A. 减小回流比
分析:回流比减小会降低冷却水用量,但会导致塔内分离效率下降,需增加塔板数或塔高,可能总体能耗不降反升。因此减小回流比并非主要节能方式,仅在特定条件下适用。
B. 原料预热
分析:利用塔顶冷凝液的热量对原料进行预热,可大幅减少加热蒸汽用量。这是最直接的节能措施之一,应用广泛。
C. 增设中间换热器
分析:在精馏塔中间设置换热器,回收中间馏分的潜热用于加热原料,减少外部热量输入。此方法能有效提高能量利用率。
D. 采用多效精馏或热泵精馏
分析:
- 多效精馏:将多个精馏塔串联,蒸汽逐级利用,提高热能利用率。
- 热泵精馏:通过热泵将塔顶冷凝液的低品位热提升为高品位热再利用。两者均能显著降低蒸汽消耗。
E. 采用热耦精馏
分析:将两个或多个精馏塔合并为热耦合系统,共享热量,减少热量散失。此方法能大幅降低系统总能耗,是现代精馏的重要发展方向。