题目
精馏塔在最小回流比下操作,达到规定的分离要求时,所需的理论板数()A. 无穷多B. 最少C. 最多D. 不变
精馏塔在最小回流比下操作,达到规定的分离要求时,所需的理论板数()
A. 无穷多
B. 最少
C. 最多
D. 不变
题目解答
答案
A. 无穷多
解析
考查要点:本题主要考查精馏过程中回流比与理论板数的关系,特别是最小回流比的物理意义及其对分离效果的影响。
解题核心思路:
- 最小回流比是保证分离要求的最小回流比值,此时操作线与平衡线相切,导致每块理论板的分离能力达到极限。
- 在最小回流比下,需要无穷多理论板才能完成分离任务,因为此时系统处于分离效率的临界状态。
破题关键点:
- 明确最小回流比对应操作线与平衡线相切的几何条件。
- 理解理论板数与回流比的反向关系:回流比越小,所需理论板数越多。
最小回流比的定义:
当回流比减小到某一极限值时(即最小回流比$R_{\text{min}}$),若继续减小回流比,即使增加理论板数也无法达到分离要求。此时,操作线与平衡线在某一相点处相切(如图所示)。
理论板数的变化规律:
- 回流比越大,单位理论板的分离能力越强,所需理论板数越少。
- 回流比越小,单位理论板的分离能力越弱,所需理论板数越多。
- 当回流比等于$R_{\text{min}}$时,操作线与平衡线仅在一个点相切,分离效率最低,需无穷多理论板才能完成分离。
选项分析:
- A. 无穷多:正确。最小回流比对应分离效率极限,需无限多理论板。
- B. 最少:错误。最少理论板对应最大回流比($R \to \infty$)。
- C. 最多:错误。理论板数无上限,但“最多”表述不严谨。
- D. 不变:错误。理论板数随回流比变化而变化。