题目
部分回流精馏塔用图解法求理论板时与下列参数 F 、 x F 、 q 、 x D 、 x W 、 α 中的哪一个量无关? _______ 。A. FB. αC. x F 、 qD. x D 、 x W
部分回流精馏塔用图解法求理论板时与下列参数 F 、 x F 、 q 、 x D 、 x W 、 α 中的哪一个量无关? _______ 。
A. F
B. α
C. x F 、 q
D. x D 、 x W
题目解答
答案
A. F
解析
考查要点:本题主要考查部分回流精馏塔图解法(如McCabe-Thiele图)中理论板数的计算原理,明确各参数对理论板数的影响。
解题核心思路:
理论板数的确定依赖于操作线与平衡线的交点数量,而操作线的斜率和位置由进料组成(x_F)、热状态(q)、塔顶(x_D)和塔底(x_W)浓度以及相对挥发度(α)决定。进料流量(F)仅影响塔的尺寸设计,与理论板数无关。
破题关键点:
- 理论板数是分离过程的“理想阶段数”,与处理量无关。
- 图解法中操作线方程不含F,因此F不影响计算结果。
部分回流精馏塔图解法通过绘制精馏段和提馏段的操作线,结合平衡线确定理论板数。其核心公式为:
- 精馏段操作线:$y = \frac{x_D}{x_D - x_{W}}x + \frac{x_{W}}{x_D - x_{W}}$
- 提馏段操作线:$y = q x + \frac{q x_F - x_F}{1 - q}$
参数分析:
- F(进料流量):仅用于塔径计算,与理论板数无关。
- α(相对挥发度):影响平衡线斜率,直接改变理论板数。
- x_F(进料组成)、q(热状态参数):决定提馏段操作线的位置。
- x_D(塔顶浓度)、x_W(塔底浓度):决定操作线斜率和位置。
结论:理论板数的计算公式中不含F,因此F与理论板数无关。