题目
一、填空1精馏过程是利用________和________的原理而进行的。精馏设计中,回流比越________,所需理论板越少,操作能耗________,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现________的变化过程。2精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数________增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量________(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量________(增大、减小),所需塔径________(增大、减小)。3分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中,________进料的q值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离________, 分离所需的总理论板数________。
一、填空
1精馏过程是利用________和________的原理而进行的。精馏设计中,回流比越________,所需理论板越少,操作能耗________,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现________的变化过程。
2精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数________增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量________(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量________(增大、减小),所需塔径________(增大、减小)。
3分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中,________进料的q值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离________, 分离所需的总理论板数________。
题目解答
答案
部分冷凝 部分汽化 大 增加 先降后升 减小 ( 增大 减小 增大 冷液体 最远 最少
解析
精馏过程的核心在于部分汽化和部分冷凝,通过反复汽化和冷凝使组分分离。回流比是关键参数,影响理论板数、能耗及成本:
- 回流比增大 → 理论板数减少,但操作能耗增加;
- 总成本先降低后升高(设备投资与操作费用的平衡);
- 进料状态决定q值大小,q值越大分离效率越高,总理论板数越少。
第1题
精馏原理:
- 部分汽化:液体混合物加热后部分汽化,汽相中易挥发组分浓度高。
- 部分冷凝:汽相部分冷凝,液相中难挥发组分浓度高。
回流比的影响:
- 回流比大 → 汽液接触更充分,减少理论板数,但需更多加热蒸汽(能耗增加)。
- 总成本:初期设备费降低,但操作费上升;后期设备费显著增加,总成本回升 → 先降后升。
第2题
回流比增大的综合影响:
- 理论板数:减少(回流比大,分离效率高)。
- 加热蒸汽:增大(需更多蒸汽补充汽化潜热)。
- 冷却量:减小(塔顶冷凝负荷降低)。
- 塔径:增大(液体流量增加,需更大塔径避免液体泄漏)。
第3题
进料状态与q值:
- 冷液体进料(过冷液体)q值最大(q=1),因需加热至沸点,潜热最大。
- 提馏段操作线与平衡线距离最远 → 分离更彻底,总理论板数最少。