题目
连续精馏塔操作中,如加料状况与塔顶产量D不变,而调节回流比小于最小回流比,则___。A. x D 、 x W 均增加B. x D 、 x W 均不变C. 不能操作D. x D 减小 , x W 增加
连续精馏塔操作中,如加料状况与塔顶产量D不变,而调节回流比小于最小回流比,则___。
A. x D 、 x W 均增加
B. x D 、 x W 均不变
C. 不能操作
D. x D 减小 , x W 增加
题目解答
答案
D. x D 减小 , x W 增加
解析
考查要点:本题主要考查精馏操作中回流比对塔顶和塔底产品浓度的影响,特别是当回流比低于最小回流比时的系统行为。
解题核心思路:
- 最小回流比是保证精馏塔在给定进料条件下达到指定分离要求(即塔顶xD和塔底xW的纯度)的理论最小值。
- 当实际回流比R < Rmin时,无法维持所需的分离效果,导致塔顶产品纯度下降(xD减小),塔底产品纯度上升(xW增加)。
- 题目中明确“继续操作”(加料和塔顶产量D不变),因此系统仍运行,但产品质量发生变化,而非“不能操作”。
破题关键点:
- 明确最小回流比的物理意义:分离极限。
- 回流比降低时,精馏段的分离能力减弱,重组分更多进入塔顶,轻组分更多保留在塔底。
关键分析步骤:
- 回流比的作用:回流比R = L/D(L为回流液量,D为塔顶产品量)。回流液为精馏段提供轻组分,维持分离效果。
- 最小回流比Rmin:当R = Rmin时,所需理论板数最多,此时仍能保证分离要求。若R < Rmin,分离无法完成。
- R < Rmin的后果:
- 精馏段:回流液不足,无法有效将轻组分带至塔顶,导致塔顶产品中重组分增加(xD减小)。
- 提馏段:轻组分在塔底积累,导致塔底产品中轻组分增加(xW增加)。
- 选项排除:
- 选项C“不能操作”错误,因为题目未提及操作中断,仅问结果。
- 选项D正确,符合分离失效时的浓度变化规律。