在精馏塔操作中,若xd下降而xw上升,应采取的措施是( )D一定,增大塔釜加热量D/一定,减小塔釜加热量加热量一定,增大塔顶出料量加热量一定,减小塔顶出料量增大塔顶全凝器的冷却水流量
在精馏塔操作中,若xd下降而xw上升,应采取的措施是( )
- D一定,增大塔釜加热量
- D/一定,减小塔釜加热量
- 加热量一定,增大塔顶出料量
- 加热量一定,减小塔顶出料量
- 增大塔顶全凝器的冷却水流量
题目解答
答案
正确答案:D
本题主要考察精馏塔操作中的变量调整及其对塔顶、塔底产品浓度的影响。在精馏塔操作中,
代表塔顶产品的浓度,
代表塔底产品的浓度。当
下降而
上升时,说明塔顶轻组分的回收率降低,而塔底重组分的纯度也降低,这通常是由于塔内气液平衡被破坏,或者塔顶采出量过多,导致塔内上升蒸汽量减少,重组分被带到塔顶。
A. D一定,增大塔釜加热量:增大塔釜加热量会增加塔内的蒸汽量,有利于轻组分向塔顶移动,提高塔顶产品的浓度
,但可能会使塔底产品的浓度
进一步降低,与题目要求不符。
B. D/F一定,减小塔釜加热量:减小塔釜加热量会减少塔内的蒸汽量,这会使塔顶产品的浓度
进一步降低,同时塔底产品的浓度
也可能受到影响,但这不是解决问题的有效方法。
C. 加热量一定,增大塔顶出料量:在加热量一定的情况下,增大塔顶出料量会进一步打破塔内的气液平衡,使更多的重组分被带到塔顶,导致
下降,
上升,与题目描述的现象一致,但这不是解决问题的措施。
D. 加热量一定,减小塔顶出料量:减小塔顶出料量可以减少从塔顶带出的重组分量,使塔顶产品的浓度
。这是解决
下降而
上升问题的有效措施。
E. 增大塔顶全凝器的冷却水流量:虽然增大塔顶全凝器的冷却水流量可以提高冷凝效果,但对塔顶和塔底产品的浓度影响不大,不是解决问题的关键。
综上所述,正确答案是D。
解析
本题考查精馏塔操作中关键变量调整对产品浓度的影响。核心思路是理解塔顶(xd)和塔底(xw)浓度变化的内在联系,以及各操作参数(如加热量、出料量)如何作用于塔内气液平衡。当xd下降且xw上升时,表明塔顶重组分增加、塔底轻组分增加,需通过调整操作参数恢复平衡。
选项分析
A. D一定,增大塔釜加热量
增大加热量会增加塔内蒸汽量,促进轻组分向塔顶移动,可能提高xd,但可能导致塔底重组分减少(xw进一步下降),与题目现象不符。
B. D/F一定,减小塔釜加热量
减少加热量会降低塔内蒸汽量,使塔顶重组分更多残留,导致xd进一步下降,xw也可能恶化,无法解决问题。
C. 加热量一定,增大塔顶出料量
增大塔顶出料会增加重组分排出量,导致塔顶重组分不足(xd下降),同时塔底轻组分积累(xw上升),与题目现象一致但未解决问题。
D. 加热量一定,减小塔顶出料量
减少塔顶出料可降低重组分排出量,使塔顶保留更多重组分,从而提高xd;同时塔底轻组分减少,改善xw,是正确措施。
E. 增大塔顶全凝器的冷却水流量
冷却水流量影响冷凝效率,但对xd和xw的直接影响较小,无法有效解决浓度变化问题。