题目
操作中的精馏塔,因故x_F减小,若要维持F、q、x_D、x_W、bar(v)不变,则可通过____D,____R达到要求。A. 增大,减小B. 减小,减小C. 减小,增大D. 增大,增大
操作中的精馏塔,因故$x_F$减小,若要维持$F$、$q$、$x_D$、$x_W$、$\bar{v}$不变,则可通过____D,____R达到要求。
A. 增大,减小
B. 减小,减小
C. 减小,增大
D. 增大,增大
题目解答
答案
C. 减小,增大
解析
本题考查精馏塔操作参数的变化对精馏过程的影响,解题思路是根据精馏塔的物料衡算和操作线方程,分析进料组成 $x_F$ 减小后,为维持其他参数不变,回流比 $R$ 和提馏段上升蒸汽量 $V'$ 应如何变化。
1. 物料衡算
精馏塔的全塔物料衡算方程为:
$F = D + W$
$F x_F = D x_D + W x_W$
已知 $F$、$x_D$、$x_W$ 不变,当 $x_F$ 减小时,由 $F x_F = D x_D + W x_W$ 可得,为了维持物料平衡,馏出液流量 $D$ 必须减小,釜液流量 $W$ 增大。
2. 精馏段操作线方程
精馏段操作线方程为 $y_{n + 1}=\frac{R}{R + 1}x_n+\frac{x_D}{R + 1}$,已知 $x_D$ 不变,要维持精馏段的分离效果,需要调整回流比 $R$。由于 $x_F$ 减小,为了保证塔顶产品组成 $x_D$ 不变,需要增大回流比 $R$,使精馏段的分离能力增强。
3. 提馏段上升蒸汽量 $V'$
提馏段上升蒸汽量 $V'$ 与精馏段上升蒸汽量 $V$ 的关系为 $V'=V+(q - 1)F$,已知 $F$、$q$、$\bar{v}$(可理解为精馏段上升蒸汽量 $V$ 不变)不变,而 $D$ 减小,根据 $V = V'+L - D$($L$ 为精馏段下降液体流量,$L = RD$),为了维持 $V$ 不变,需要减小提馏段上升蒸汽量 $V'$,也就是减小再沸器的热负荷,相当于减小提馏段的操作强度。