欲保持塔顶馏出液中轻组分收率不变,将间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,则xw将-|||-__ 所需理论板层数N T 将 __ 。

考查要点：本题主要考查精馏过程中加热方式改变对塔底液相组成及理论板数的影响，需结合相平衡关系和理论板数的确定方法进行分析。

解题核心思路：

1. 间接蒸汽加热仅提供热量，不改变塔底液体组成；直接蒸汽加热则会向系统引入蒸汽（可能作为惰性组分），导致塔底液体总量增加。
2. 在保持馏出液轻组分收率（$Dx_D$）不变的前提下，塔底轻组分浓度$x_w$与液体总量相关。
3. 理论板数$N_r$由分离要求（$x_D$和$x_w$）决定，$x_w$降低会增加分离难度，需更多理论板。

破题关键：

• 直接加热引入额外液体量，使$x_w$降低。
• 分离难度增大，理论板数$N_r$需增加。

加热方式对$x_w$的影响

1. 间接加热：蒸汽仅传递热量，不参与液体组成，塔底液体总量固定。
2. 直接加热：蒸汽进入液体，增加液体总量（假设蒸汽为惰性组分或不影响轻组分总量）。
3. 收率不变：$Dx_D$固定，说明轻组分总量不变。
4. 浓度计算：$x_w = \frac{\text{轻组分总量}}{\text{液体总量}}$，液体总量增加导致$x_w$降低。

理论板数$N_r$的变化

1. 分离要求：需将$x_w$从较高值（间接加热）降低到更低值（直接加热）。
2. 相平衡关系：$x_w$越低，达到相同$x_D$需要更多的理论板。
3. 结论：$N_r$需增加以补偿分离难度。