题目
对于顶温低于环境温度,而且顶底温差较大的精馏塔,设置中间冷凝器和中间再沸器可以节省能量消耗,那么中间冷凝器和中间再沸器最好布置在何处?( )A. 精馏段;精馏段B. 提馏段;精馏段C. 精馏段;提馏段D. 提馏段;提馏段
对于顶温低于环境温度,而且顶底温差较大的精馏塔,设置中间冷凝器和中间再沸器可以节省能量消耗,那么中间冷凝器和中间再沸器最好布置在何处?( )
A. 精馏段;精馏段
B. 提馏段;精馏段
C. 精馏段;提馏段
D. 提馏段;提馏段
题目解答
答案
C. 精馏段;提馏段
解析
考查要点:本题主要考查精馏塔中间冷凝器和中间再沸器的合理布置位置,需结合精馏塔的结构特点及能量优化原理进行分析。
解题核心思路:
- 精馏段与提馏段的功能差异:精馏段负责精制(分离较轻组分),提馏段负责提浓(分离较重组分)。
- 中间冷凝器的作用:冷凝上升蒸气,回收冷量,减少塔顶冷凝器负荷。
- 中间再沸器的作用:利用塔内余热加热下降液体,节省外部蒸汽消耗。
- 关键匹配:中间冷凝器应布置在冷量富余的区域(精馏段),中间再沸器应布置在热量充足的区域(提馏段)。
破题关键点:
- 顶温低、顶底温差大说明塔顶需强冷凝,塔底需强加热,需通过中间设备优化能量分配。
- 精馏段冷量富余(轻组分冷凝需求高),提馏段热量充足(重组分汽化释放热量),因此中间冷凝器和中间再沸器应分别布置在精馏段和提馏段。
中间冷凝器的布置位置
精馏段是轻组分被进一步冷凝的区域,由于顶温低于环境温度且顶底温差大,精馏段可能存在大量未被充分利用的冷量。
- 作用:中间冷凝器可冷凝部分上升蒸气,回收冷量,减少塔顶冷凝器的额外冷却需求,从而节省能量。
中间再沸器的布置位置
提馏段是重组分被加热汽化的区域,塔底温度高,存在大量可回收的热量。
- 作用:中间再沸器利用提馏段的余热加热下降液体,减少外部蒸汽的输入,进一步优化能量利用。
选项分析:
- 选项C(精馏段;提馏段):符合中间冷凝器回收冷量、中间再沸器回收热量的逻辑,能量利用效率最高。
- 其余选项均存在位置不合理的问题(如中间再沸器放在精馏段无法有效利用提馏段的热量)。