题目
连续精馏塔操作时,增大塔釜蒸汽量,而回流量及进料状态( F 、 x F 、 q )不变,则 x W 。A..变大B..变小C..不变D..不确定
连续精馏塔操作时,增大塔釜蒸汽量,而回流量及进料状态( F 、 x F 、 q )不变,则 x W 。
A..变大
B..变小
C..不变
D..不确定
A..变大
B..变小
C..不变
D..不确定
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查连续精馏操作中塔釜蒸汽量变化对塔底产品浓度的影响,需结合精馏塔的工作原理及物料平衡关系进行分析。
解题核心思路:
- 蒸汽量的作用:塔釜蒸汽量决定上升蒸汽的总量,直接影响轻组分向塔顶的传递能力。
- 回流量不变的约束:回流量固定意味着精馏段的回流比可能变化,但需结合蒸汽量变化对传质效率的影响。
- 物料平衡与相平衡:蒸汽量增加会加速轻组分向塔顶富集,导致塔底重组分浓度降低。
破题关键点:
- 蒸汽量与轻组分迁移:蒸汽量增加 → 更多轻组分被蒸馏至塔顶 → 塔底重组分占比下降。
- 塔底浓度变化方向:塔底产品浓度$x_W$由剩余重组分浓度决定,轻组分减少 → $x_W$变小。
关键分析步骤:
- 蒸汽量与传质效率:
增大塔釜蒸汽量会增加上升蒸汽的总量,使轻组分(如易挥发组分)更易被携带至塔顶。 - 回流量的固定作用:
回流量$L$不变,但蒸汽量增加会导致精馏段的汽液接触效率变化。更多蒸汽可能稀释回流液体的传质效果,但主要矛盾仍在于轻组分的迁移量增加。 - 物料平衡关系:
轻组分优先被蒸馏至塔顶,导致塔底剩余的重组分比例升高,但题目中$x_W$代表塔底产品浓度,实际应为重组分浓度降低(因轻组分被带走更多)。 - 结论推导:
蒸汽量增加 → 轻组分富集加速 → 塔底重组分浓度$x_W$变小。