题目
连续精馏操作,原工况为泡点进料,现由于某种原因,原料温度降低,使q>1,进料浓度xF ,塔顶采出率D/F 及进料位置均保持不变。试判断:。(1)塔釜蒸汽量保持不变,则塔釜加热量QR ,塔顶冷量QC , , 。(变大,变小,不变,不确定)(2)保持回流比R不变,则塔釜加热量QR ,塔顶冷量QC , , 。(变大,变小,不变,不确定)
连续精馏操作,原工况为泡点进料,现由于某种原因,原料温度降低,使q>1,进料浓度xF ,塔顶采出率D/F 及进料位置均保持不变。试判断:
。
(1)塔釜蒸汽量保持不变,则塔釜加热量QR ,塔顶冷量QC , , 。(变大,变小,不变,不确定)
(2)保持回流比R不变,则塔釜加热量QR ,塔顶冷量QC , , 。(变大,变小,不变,不确定)
题目解答
答案
答:⑴不变,变小,变小,变大
塔釜的蒸汽量保持不变,则塔釜加热量
不变,当原料温度降低时,精馏段的部分蒸汽被冷凝,故精馏段上升的蒸汽量变少,塔顶冷量
变小,此时,当采出率不变时,相当于回流比下降,产品的分离纯度降低,
变小,
变大。
⑵变大,不变,变大,变小
若保持回流比不变,则必须加大塔釜加热量,使冷液温度达到泡点,故塔釜加热量变大,由于R不变,故塔顶冷量不变,此时,由于冷液进料,操作线下移,精馏操作的推动力加大,所以产品的分离精度变大,变大,变小。
解析
步骤 1：理解问题背景
题目描述了连续精馏操作中，原料温度降低导致进料状态从泡点进料变为冷液进料（q>1），同时保持进料浓度、塔顶采出率和进料位置不变。需要判断在两种不同操作条件下，塔釜加热量、塔顶冷量、塔顶产品浓度和塔釜产品浓度的变化情况。
步骤 2：分析塔釜蒸汽量保持不变的情况
当塔釜蒸汽量保持不变时，塔釜加热量QR不变。原料温度降低，意味着进料的冷液部分增加，这部分冷液需要额外的热量来达到泡点温度，因此精馏段的部分蒸汽被冷凝，导致精馏段上升的蒸汽量减少，塔顶冷量QC变小。由于塔顶采出率D/F不变，回流比R实际上下降，产品的分离纯度降低，塔顶产品浓度变小，塔釜产品浓度变大。
步骤 3：分析保持回流比R不变的情况
当保持回流比R不变时，为了使冷液进料达到泡点温度，必须加大塔釜加热量QR。由于回流比R不变，塔顶冷量QC不变。此时，由于冷液进料，操作线下移，精馏操作的推动力加大，产品的分离精度变大，塔顶产品浓度变大，塔釜产品浓度变小。
题目描述了连续精馏操作中，原料温度降低导致进料状态从泡点进料变为冷液进料（q>1），同时保持进料浓度、塔顶采出率和进料位置不变。需要判断在两种不同操作条件下，塔釜加热量、塔顶冷量、塔顶产品浓度和塔釜产品浓度的变化情况。
步骤 2：分析塔釜蒸汽量保持不变的情况
当塔釜蒸汽量保持不变时，塔釜加热量QR不变。原料温度降低，意味着进料的冷液部分增加，这部分冷液需要额外的热量来达到泡点温度，因此精馏段的部分蒸汽被冷凝，导致精馏段上升的蒸汽量减少，塔顶冷量QC变小。由于塔顶采出率D/F不变，回流比R实际上下降，产品的分离纯度降低，塔顶产品浓度变小，塔釜产品浓度变大。
步骤 3：分析保持回流比R不变的情况
当保持回流比R不变时，为了使冷液进料达到泡点温度，必须加大塔釜加热量QR。由于回流比R不变，塔顶冷量QC不变。此时，由于冷液进料，操作线下移，精馏操作的推动力加大，产品的分离精度变大，塔顶产品浓度变大，塔釜产品浓度变小。