题目
一操作中的精馏塔,若保持进料量F,进料组成xx,进料热状态参数q和塔釜上升蒸汽量V不变,增大实际操作的回流比R,则()。 A. xDxw均增大B. xp增加,xw减小C. xp减小,xw增大x_WD. x_Dx_W均减小
一操作中的精馏塔,若保持进料量F,进料组成xx,进料热状态参数q和塔釜上升蒸汽量V不变,增大实际操作的回流比R,则()。
- A. xDxw均增大
- B. xp增加,xw减小
- C. xp减小,xw增大x_W
- D. x_Dx_W均减小
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查精馏操作中回流比对塔顶(xD)和塔底(xW)产品组成的影响,需结合精馏塔的操作原理和物料平衡关系进行分析。
解题核心思路:
- 回流比R的定义:R = L/D(回流液量L与塔顶产品量D的比值)。
- 关键影响:增大R时,L增加而D减少(因V固定,V = L + D)。
- 分离效果:更大的回流比使操作线更陡峭,接近对角线,分离效率提高,轻组分更易富集于塔顶,重组分更易富集于塔底。
破题关键点:
- 回流比增大 → 分离推动力增强 → xD和xW均增大。
操作线方程与分离效果
精馏塔的操作线方程为:
$y = \frac{x - \frac{q}{q+1}x_F}{R/(R+1) - \frac{q}{q+1}}$
当R增大时,操作线斜率增大,更接近对角线(y = x)。此时,达到相同分离效果所需的理论板数减少,但实际操作中,分离推动力增强,导致:
- 塔顶xD增大(轻组分富集更多)。
- 塔底xW增大(重组分浓缩更多)。
物料平衡分析
- 固定V:塔釜上升蒸汽量V不变,且V = L + D。
- R增大 → L/D增大 → L增加,D减少。
- 分离效率提升:更多液体回流(L大)强化传质,使xD和xW均提高。