题目
(多选)某同学的逐板计算条件如下:全凝器,饱和液体进料,xF=0.5,要求xD=0.92,xW=0.1。由塔顶向下算,计算结果为: x4=0.547,x5=0.474,x8=0.123,x9=0.086。如下说法正确的有( )A. 第5层板为进料板,精馏段需要4层塔板;B. 由y4计算x5时应该用精馏段操作方程;C. 由x5计算y6时应该用提馏段操作方程;D. 达到指定分离效果需要10层理论板。
(多选)某同学的逐板计算条件如下:全凝器,饱和液体进料,xF=0.5,要求xD=0.92,xW=0.1。由塔顶向下算,计算结果为: x4=0.547,x5=0.474,x8=0.123,x9=0.086。如下说法正确的有( )
A. 第5层板为进料板,精馏段需要4层塔板;
B. 由y4计算x5时应该用精馏段操作方程;
C. 由x5计算y6时应该用提馏段操作方程;
D. 达到指定分离效果需要10层理论板。
题目解答
答案
ABC
A. 第5层板为进料板,精馏段需要4层塔板;
B. 由y4计算x5时应该用精馏段操作方程;
C. 由x5计算y6时应该用提馏段操作方程;
A. 第5层板为进料板,精馏段需要4层塔板;
B. 由y4计算x5时应该用精馏段操作方程;
C. 由x5计算y6时应该用提馏段操作方程;
解析
本题考查精馏塔逐板计算中进料板的确定、操作方程的使用以及理论板数的计算等知识点。解题思路如下:
- 确定进料板:根据饱和液体进料的特点以及逐板计算结果,找到进料组成 $x_F$ 所在的板层,该板层即为进料板。
- 判断操作方程的使用:在精馏段,从塔顶到进料板,使用精馏段操作方程;在提馏段,从进料板到塔底,使用提馏段操作方程。
- 计算理论板数:根据逐板计算结果,确定达到指定分离效果所需的理论板数。
具体解析过程
- 确定进料板:
已知饱和液体进料,进料组成 $x_F = 0.5$,逐板计算结果中 $x_5 = 0.474$ 与 $x_F$ 最为接近,所以可以认为第 5 层板为进料板。从塔顶到进料板(第 5 层板),精馏段需要的塔板数为 $5 - 1 = 4$ 层,故选项 A 正确。 - 判断操作方程的使用:
- 由 $y_4$ 计算 $x_5$ 时,是在精馏段内进行的计算,因为此时还未到进料板,所以应该用精馏段操作方程,选项 B 正确。
- 由 $x_5$ 计算 $y_6$ 时,已经过了进料板,进入了提馏段,所以应该用提馏段操作方程,选项 C 正确。
- 计算理论板数:
已知要求 $x_W = 0.1$,逐板计算结果中 $x_9 = 0.086$ 满足分离要求,所以达到指定分离效果需要 9 层理论板,而不是 10 层,选项 D 错误。