题目
在精馏塔操作中,若回流比R上升,F、xF、q、V’不变, xW将减小。 ( )A. 正确B. 错误
在精馏塔操作中,若回流比R上升,F、xF、q、V’不变, xW将减小。 ( )
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回流比对塔底液相组成的影响。关键点在于理解回流比变化如何通过调整塔的分离效果改变xW。需明确:回流比增大时,塔顶产品纯度提高,但塔底液相组成的变化需结合物料平衡与相平衡综合分析。题目中给出的结论是否正确,需通过理论推导验证。
核心思路
- 回流比R的定义:$R = \frac{L}{D}$,其中$L$为回流液体量,$D$为塔顶产品量。
- 物料平衡关系:塔顶气相流量$V' = L + D$,当$V'$不变时,$R$增大导致$D$减小($D = \frac{V'}{R+1}$)。
- 分离效果与组成关系:回流比增大时,塔顶纯度$xD$提高,但塔底液相组成$xW$的变化需结合提馏段操作分析。
关键推导
- 提馏段操作:当$R$增大,回流液体量$L$增加,提馏段液体流量$L' = L + F \cdot q$($q$为进料热状态参数)增大。更多液体参与提馏,重组分更易保留在塔底,导致$xW$可能增大而非减小。
- 极限情况验证:当$R \to \infty$(全回流),塔顶无产品($D=0$),此时$xW \to xF$(进料组成)。若原题中$xW$本就小于$xF$,则增大$R$会使$xW$趋近于$xF$,即$xW$增大。
结论矛盾
题目认为$xW$减小,但根据上述分析,当$R$增大且$V'$不变时,$xW$可能增大或保持不变,因此原题结论错误。