题目
精馏塔的设计中,若进料热状态由原来的饱和蒸汽进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需理论板数( )A. 增加B. 减少C. 不变D. 不确定
精馏塔的设计中,若进料热状态由原来的饱和蒸汽进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需理论板数( )
A. 增加
B. 减少
C. 不变
D. 不确定
题目解答
答案
A. 增加
解析
考查要点:本题主要考查精馏塔中进料热状态对理论板数的影响,需理解进料状态变化如何改变塔的操作负荷。
解题核心思路:
- 理论板数的确定与进料的热状态参数$q$相关。
- $q$值越大(进料更接近液体),所需理论板数越多。
- 饱和液体进料需额外蒸发潜热,增加提馏段负荷,从而需要更多理论板。
破题关键点:
- 明确$q=0$(饱和蒸汽)与$q=1$(饱和液体)的差异。
- 理解液体进料需更多蒸发过程,导致分离效率降低,需增加板数补偿。
精馏塔的理论板数计算与进料热状态密切相关。进料热状态用参数$q$表示,定义为:
$q = \frac{L_f}{L_f + V_f}$
其中$L_f$为进料中液体流量,$V_f$为气体流量。
-
饱和蒸汽进料($q=0$):
- 进料全为气体,无需蒸发,直接参与精馏段分离。
- 提馏段负荷较小,所需理论板数较少。
-
饱和液体进料($q=1$):
- 进料全为液体,需在提馏段完全蒸发,吸收大量潜热。
- 提馏段负荷显著增加,需更多理论板提供蒸发面积。
结论:
当$q$从$0$增大到$1$时,进料状态从气体变为液体,提馏段分离任务加重,所需理论板数增加。