题目
某精馏塔的设计任务为:原料为F,xF,要求塔顶为xD,塔底为xW。设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N___, 提馏段上升蒸汽量V'____,提馏段下降液体量L'__, 精馏段上升蒸汽量V____,精馏段下降液体量L____。(增加,不变,减少)
某精馏塔的设计任务为:原料为F,xF,要求塔顶为xD,塔底为xW。设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N___, 提馏段上升蒸汽量V'____,提馏段下降液体量L'__, 精馏段上升蒸汽量V____,精馏段下降液体量L____。(增加,不变,减少)
题目解答
答案
答案:减少;增加;增加;不变;不变
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及各段物流量的影响。关键在于理解进料热状态参数$q$的变化如何改变进料线位置,进而影响分离过程。
解题核心思路:
- 理论板数:进料热状态由饱和蒸汽($q=0$)变为饱和液体($q=1$),进料线位置上移,使精馏段和提馏段操作线更接近,减少所需理论板数。
- 物流量变化:进料为液体时,进料中液体部分增加,需更多蒸汽量汽化,导致提馏段上升蒸汽量$V'$和下降液体量$L'$增加;而精馏段的物流量由回流比$R$决定,$V$和$L$保持不变。
理论板数$N$
- 关键点:进料热状态参数$q$增大,进料线位置上移,使操作线斜率变化幅度减小,分离效率提高,所需理论板数减少。
提馏段上升蒸汽量$V'$
- 关键点:$V' = V + V_F$($V_F$为进料蒸汽量)。当进料为液体时,$V_F=0$,但需更多蒸汽汽化进料液体,实际$V'$增加。
提馏段下降液体量$L'$
- 关键点:$L' = L + L_F$($L_F$为进料液体量)。进料为液体时,$L_F=F$,导致$L'$增加。
精馏段上升蒸汽量$V$与下降液体量$L$
- 关键点:回流比$R = \frac{L}{D}$不变,且塔顶产品量$D$不变,故$L$和$V$保持不变。