题目
操作中连续精馏塔,如采用的回流比小于原回流比,则( )。A. xD 、 xW 均增加;B. xD 减小, xW 增加;C. xD 、 xW 均不变;D. 不能正常操作
操作中连续精馏塔,如采用的回流比小于原回流比,则( )。
A. xD 、 xW 均增加;
B. xD 减小, xW 增加;
C. xD 、 xW 均不变;
D. 不能正常操作
题目解答
答案
B. xD 减小, xW 增加;
解析
考查要点:本题主要考查精馏操作中回流比对塔顶(xD)和塔底(xW)产品浓度的影响,需理解回流比变化对分离效果的作用机理。
解题核心思路:
- 回流比是精馏塔的关键参数,其大小直接影响理论板数和分离效果。
- 回流比减小会导致理论板数减少,分离能力下降。
- 精馏段和提馏段的操作线斜率均与回流比相关,回流比减小会使操作线更平缓,导致塔顶轻组分浓度(xD)降低,塔底重组分浓度(xW)升高。
破题关键点:
- 明确回流比与操作线斜率的关系,以及操作线变化对浓度分布的影响。
- 结合“分离效果减弱”的结论,推断xD和xW的反向变化趋势。
回流比的定义与作用
回流比(R)是回流量与塔顶产品量的比值。增大回流比可增加理论板数,提高分离效果;反之,减小回流比会降低理论板数,减弱分离能力。
操作线斜率分析
- 精馏段操作线斜率:$\frac{1}{R}$
- 当R减小时,斜率减小,操作线更平缓,导致塔顶轻组分难以富集,xD减小。
- 提馏段操作线斜率:$\frac{1}{R+1}$
- R减小时,斜率也减小,提馏段液体中重组分无法有效排出,xW增加。
结论
回流比减小使分离效果变差,塔顶产品纯度降低(xD减小),塔底残液杂质浓度升高(xW增加)。