题目
精馏塔设计时,理论塔板数与下列哪些参数无关_。A. aB. RC. qD. F
精馏塔设计时,理论塔板数与下列哪些参数无关_。
A. a
B. R
C. q
D. F
题目解答
答案
D. F
解析
本题考查精馏塔设计中理论塔板数的影响因素相关知识点。解题思路是明确理论塔板数的计算方法,然后分析每个选项对理论塔板数的影响。
在精馏塔设计中,通常使用麦凯布 - 蒂尔(McCabe - Thiele)法或简捷法来计算理论塔板数。麦凯布 - 蒂尔法是基于恒摩尔流假设,通过在相图上绘制操作线和平衡线,通过阶梯法来确定理论塔板数。
对各选项的分析
- 选项A:相对挥发度$\alpha$
相对挥发度$\alpha$反映了两组分挥发能力的差异,它决定了气 - 液平衡关系。在麦凯布 - 蒂尔法中,平衡线的形状与相对挥发度$\alpha$有关。平衡线的位置和形状会影响操作线与平衡线之间的阶梯数量,也就是理论塔板数。相对挥发度$\alpha$越大,分离越容易,所需的理论塔板数越少。所以理论塔板数与$\alpha$有关。 - 选项B:回流比$R$
回流比$R$是精馏操作中的一个重要参数,它定义为塔顶回流液流量$L$与塔顶产品流量$D$之比,即$R=\frac{L}{D}$。在麦凯布 - 蒂尔法中,精馏段操作线的方程为$y_{n + 1}=\frac{R}{R + 1}x_{n}+\frac{x_{D}}{R + 1}$,其中$y_{n + 1}$是第$n+1$层塔板上升蒸汽的组成,$x_{n}$是第$n$层塔板下降液体的组成,$x_{D}$是塔顶产品的组成。回流比$R$的大小会改变精馏段操作线的斜率和截距,从而影响操作线与平衡线之间的阶梯数量,即理论塔板数。回流比$R$越大,分离效果越好,所需的理论塔板数越少。所以理论塔板数与$R$有关。 - 选项C:进料热状况参数$q$
进料热状况参数$q$表示进料中液相所占的分率,它有五种情况:冷液体进料$q>1$、饱和液体进料$q = 1$、气液混合进料$0- 选项D:进料流量$F$
在麦凯布 - 蒂尔法中,理论塔板数的计算主要基于气 - 液平衡关系、操作线方程以及进料热状况等因素,而进料流量$F$并不直接参与理论塔板数的计算。虽然进料流量$F$会影响塔的负荷和设备尺寸等,但在确定理论塔板数时,它不是一个直接的影响因素。所以理论塔板数与$F$无关。 - 选项D:进料流量$F$