当进料状态改变而其他条件不变时,会影响( )方程。A. 精馏段操作线方程B. 提馏段操作线方程C. q线方程D. 平衡线方程
A. 精馏段操作线方程
B. 提馏段操作线方程
C. q线方程
D. 平衡线方程
题目解答
答案
B. 提馏段操作线方程
C. q线方程
解析
本题考查精馏过程中进料状态对各方程的影响,解题思路是分别分析进料状态改变时,精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、q线方程和平衡线方程的变化情况。
1. 精馏段操作线方程
精馏段操作线方程的表达式为$y_{n + 1}=\frac{R}{R + 1}x_{n}+\frac{x_{D}}{R + 1}$,其中$R$为回流比,$x_{D}$为塔顶馏出液组成。从该方程可以看出,精馏段操作线方程只与回流比$R$和塔顶馏出液组成$x_{D}$有关,而进料状态的改变并不影响$R$和$x_{D}$,所以进料状态改变时,精馏段操作线方程不变。
2. 提馏段操作线方程
提馏段操作线方程的表达式为$y_{m}=\frac{L'}{L'-W}x_{m - 1}-\frac{W}{L'-W}x_{W}$,其中$L'$为提馏段内下降液体的流量,$W$为塔底釜残液流量,$x_{W}$为塔底釜残液组成。进料状态改变会影响提馏段内下降液体的流量$L'$,因为$L'=L + qF$($L$为精馏段内下降液体的流量,$q$为进料热状态参数,$F$为进料流量),$q$随进料状态改变而改变,所以$L'$会改变,进而提馏段操作线方程会受到影响。
3. q线方程
q线方程的表达式为$y=\frac{q}{q - 1}x-\frac{x_{F}}{q - 1}$,其中$x_{F}$为进料组成,$q$为进料热状态参数。进料状态改变时,进料热状态参数$q$会发生变化,所以q线方程会受到影响。
4. 平衡线方程
平衡线方程反映的是气液两相达到平衡时,气相组成$y$与液相组成$x$之间的关系,一般形式为$y = f(x)$,它只与物系的性质和温度、压力等条件有关,与进料状态无关,所以进料状态改变时,平衡线方程不变。