题目
工业上,对回流比的说法错误的是A. 回流太小,要达到一定的分离效能,需要很高的精馏塔,设备费增加B. 回流太大,能耗增大,操作费增加C. 回流比一般取最小回流比的1.1~2倍D. 回流比变化对精馏段操作线方城产生影响,对提馏段操作线方程几乎无影响
工业上,对回流比的说法错误的是
A. 回流太小,要达到一定的分离效能,需要很高的精馏塔,设备费增加
B. 回流太大,能耗增大,操作费增加
C. 回流比一般取最小回流比的1.1~2倍
D. 回流比变化对精馏段操作线方城产生影响,对提馏段操作线方程几乎无影响
题目解答
答案
D. 回流比变化对精馏段操作线方城产生影响,对提馏段操作线方程几乎无影响
解析
本题考查精馏过程中回流比的相关知识,解题思路是对每个选项所涉及的回流比的性质和影响进行逐一分析判断。
- 选项A:
- 在精馏过程中,回流比是影响分离效果的重要因素。当回流比太小时,精馏塔内气液传质的推动力减小,为了达到一定的分离效能,就需要增加塔板数,也就是需要很高的精馏塔。
- 而塔高增加会导致设备的建设成本增加,即设备费增加。所以选项A的说法是正确的。
- 选项B:
- 回流比增大意味着需要更多的回流液,这就需要消耗更多的能量来将回流液汽化。
- 能量消耗的增加会导致操作费用的上升,所以回流太大时,能耗增大,操作费增加,选项B的说法正确。
- 选项C:
- 在实际的精馏操作中,为了在设备费用和操作费用之间取得平衡,回流比一般取最小回流比的1.1 - 2倍。
- 最小回流比是理论上能实现分离的最小回流比,在此基础上适当增大回流比可以保证较好的分离效果,同时又不会使操作费用过高。所以选项C的说法正确。
- 选项D:
- 精馏段操作线方程为$y_{n + 1}=\frac{R}{R + 1}x_{n}+\frac{x_{D}}{R + 1}$,其中$R$为回流比,$x_{n}$为精馏段第$n$层塔板下降液体的组成,$x_{D}$为塔顶馏出液的组成。从方程可以看出,回流比$R$的变化会直接影响精馏段操作线的斜率$\frac{R}{R + 1}$和截距$\frac{x_{D}}{R + 1}$,所以回流比变化对精馏段操作线方程有影响。
- 提馏段操作线方程为$y_{m}=\frac{L'}{L'-W}x_{m}-\frac{W}{L'-W}x_{W}$,其中$L'$为提馏段下降液体的流量,$W$为塔底釜残液的流量,$x_{m}$为提馏段第$m$层塔板上升蒸汽的组成,$x_{W}$为塔塔底釜残液的组成。当回流比$R$变化时,会影响精馏段的物料衡算,进而影响提馏段下降液体的流量$L'$,所以回流比变化对提馏段操作线方程也有影响,并非几乎无影响。因此选项D的说法错误。