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化工
题目

精馏操作时,若进料温度升高,其他操作条件不变,则精馏段的液气比和馏出液的组成均不变。A. 正确B. 错误

精馏操作时,若进料温度升高,其他操作条件不变,则精馏段的液气比和馏出液的组成均不变。

A. 正确

B. 错误

题目解答

答案

B. 错误

解析

本题考查精馏操作中进料温度变化对精馏段液气比和馏出液组成的影响,解题思路是先明确精馏段液气比的计算公式,再分析进料温度升高对其的影响,最后探讨对馏出液组成的影响。

  1. 精馏段液气比的计算公式:
    精馏段液气比$L/V$,其中$L$为精馏段下降液体的摩尔流量,$V$为精馏段上升蒸汽的摩尔流量。在精馏塔中,精馏段操作线方程为$y_{n + 1}=\frac{L}{V}x_{n}+\frac{D}{V}x_{D}$,其中$y_{n + 1}$和$x_{n}$分别为精馏段第$n+1$层塔板上升蒸汽组成和第$n$层塔板下降液体组成,$D$为馏出液的摩尔流量,$x_{D}$为馏出液的组成。
  2. 进料温度升高对精馏段液气比的影响:
    进料温度升高,进料热状况参数$q$会发生变化。$q$的计算公式为$q=\frac{I_{V}-I_{F}}{I_{V}-I_{L}}$,其中$I_{V}$为进料板上饱和蒸汽的焓,$I_{F}$为进料的焓,$I_{L}$为进料板上饱和液体的焓。当进料温度升高时,$I_{F}$增大,$q$值减小。
    在精馏塔的物料衡算中,精馏段上升蒸汽流量$V = V'-(1 - q)F$($V'$为提馏段上升蒸汽流量,$F$为进料流量),提馏段下降液体流量$L'=L + qF$。由于$q$减小,在其他操作条件不变的情况下,$V$会增大,而$L$不变,所以精馏段的液气比$L/V$会减小。
  3. 进料温度升高对馏出液组成的影响:
    精馏段液气比发生变化,精馏段操作线的斜率$\frac{L}{V}$改变,操作线位置发生移动。根据精馏原理,操作线位置的改变会影响精馏塔的分离效果,从而使馏出液的组成$x_{D}$发生变化。

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