题目
间接蒸汽加热的连续精馏塔操作时,由于某种原因,再沸器中加热蒸汽压力下降而使V’下降,而进料热状况q、浓度xF及进料量F不变,同时回流量L恒定,则馏出液浓度xD及流量D、残液浓度xW及流量W的变化趋势为()A. D减小、W增大、xD增大、xW增大B. D减小、W增大、xD增大、xW减小C. D增大、W减小、xD增大、xW增大D. 减小、W增大、xD减小、xW增大
间接蒸汽加热的连续精馏塔操作时,由于某种原因,再沸器中加热蒸汽压力下降而使V’下降,而进料热状况q、浓度xF及进料量F不变,同时回流量L恒定,则馏出液浓度xD及流量D、残液浓度xW及流量W的变化趋势为()
A. D减小、W增大、xD增大、xW增大
B. D减小、W增大、xD增大、xW减小
C. D增大、W减小、xD增大、xW增大
D. 减小、W增大、xD减小、xW增大
题目解答
答案
A. D减小、W增大、xD增大、xW增大
解析
考查要点:本题主要考查连续精馏塔操作中,再沸器蒸汽压力变化对馏出液和残液浓度及流量的影响,需结合精馏塔的物料平衡和操作参数变化进行分析。
解题核心思路:
- 物料平衡:进料量$F$恒定,馏出液$D$与残液$W$满足$F = D + W$。当$D$减小,$W$必然增大。
- 回流比变化:回流量$L$恒定,$D$减小导致回流比$R = L/D$增大,回流比增大通常使馏出液浓度$xD$升高。
- 分离效率变化:再沸器蒸汽压力下降使上升蒸汽量$V'$减少,分离效率降低,导致残液浓度$xW$升高。
破题关键:综合分析回流比增加(使$xD$升高)与分离效率降低(使$xW$升高)的双重作用。
物料平衡分析
- 进料量$F$恒定,$F = D + W$。当$D$减小,$W$必然增大。
回流比的影响
- 回流量$L$恒定,$D$减小导致回流比$R = L/D$增大。回流比增大会使塔顶轻组分富集更多,馏出液浓度$xD$升高。
分离效率的影响
- 再沸器蒸汽压力下降,$V'$减少,上升蒸汽量不足,导致塔板间传质效率降低。轻组分无法有效带至塔顶,残液中轻组分残留增加,残液浓度$xW$升高。
综合结论:$D$减小、$W$增大、$xD$升高、$xW$升高。