题目
在二元连续精馏中,欲达到相同的轻组分回收率,直接蒸汽加热和间接蒸汽加热比较,直接蒸汽加热的xW()A. 较大;B. 较小;C. 与间接蒸汽加热相同;D. 无法比较。
在二元连续精馏中,欲达到相同的轻组分回收率,直接蒸汽加热和间接蒸汽加热比较,直接蒸汽加热的xW()
- A. 较大;
- B. 较小;
- C. 与间接蒸汽加热相同;
- D. 无法比较。
题目解答
答案
较小;
解析
考查要点:本题主要考查二元连续精馏中不同加热方式对塔底液相组成(xW)的影响,需理解直接蒸汽加热与间接蒸汽加热的工作原理及对分离过程的作用。
解题核心思路:
- 加热方式差异:直接蒸汽加热将蒸汽直接注入塔底,与物料混合;间接蒸汽加热通过换热器间接加热物料。
- 塔底液体流量变化:直接蒸汽加热会增加塔底液体流量(Lw),而间接加热的液体流量变化较小。
- 回收率公式:回收率 $E = \frac{x_W \cdot L_W}{x_F \cdot F}$(假设处理量相同)。
- 关键结论:在相同回收率下,直接蒸汽加热因液体流量增大,允许较小的 xW 实现相同的轻组分总量。
加热方式对液体流量的影响
- 直接蒸汽加热:蒸汽与物料混合,导致塔底液体流量(Lw)增大。
- 间接蒸汽加热:通过换热器加热,液体流量(Lw)基本不变。
回收率与 xW 的关系
回收率公式为:
$E = \frac{x_W \cdot L_W}{x_F \cdot F}$
当回收率 $E$ 相同时:  
- 若直接蒸汽加热使 $L_W$ 增大,则 $x_W$ 可减小(因 $x_W \cdot L_W$ 需保持不变)。
- 间接蒸汽加热的 $L_W$ 不变,需维持较大的 $x_W$。
结论推导
直接蒸汽加热的液体流量更大,因此在相同回收率下,其塔底液相组成 $x_W$ 较小。