题目
【单选题】用一连续精馏塔分离某二元混合物。已知进料量为60kmol/h,釜残液的流量为25kmol/h,提馏段的上升蒸气量为70kmol/h,精馏塔的操作回流比为1,则该精馏塔的进料热状况为()。A. 饱和蒸气进料B. 冷液进料C. 气液混合物进料D. 饱和液体进料
【单选题】用一连续精馏塔分离某二元混合物。已知进料量为60kmol/h,釜残液的流量为25kmol/h,提馏段的上升蒸气量为70kmol/h,精馏塔的操作回流比为1,则该精馏塔的进料热状况为()。
A. 饱和蒸气进料
B. 冷液进料
C. 气液混合物进料
D. 饱和液体进料
题目解答
答案
D. 饱和液体进料
解析
本题考查连续精馏塔的物料衡算以及进料热状况参数的计算。解题思路是先根据全塔物料衡算求出塔顶馏出液的流量,再结合精馏段和提馏段上升蒸气量的关系求出进料热状况参数,最后根据进料热状况参数判断进料热状况。
- 全塔物料衡算求塔顶馏出液流量 $D$
- 全塔物料衡算的公式为 $F = D + W$,其中 $F$ 为进料量,$D$ 为塔顶馏出液流量,$W$ 为釜残液流量。
- 已知 $F = 60\mathrm{kmol/h}$,$W = 25\mathrm{kmol/h}$,将其代入公式可得:
$D=F - W=60 - 25 = 35\mathrm{kmol/h}$
- 根据精馏段和提馏段上升蒸气量的关系求进料热状况参数 $q$
- 精馏段上升蒸气量 $V$ 与提馏段上升蒸气量 $V'$ 的关系为 $V'=V+(q - 1)F$。
- 又因为精馏段上升蒸气量 $V=(R + 1)D$,其中 $R$ 为操作回流比,已知 $R = 1$,$D = 35\mathrm{kmol/h}$,则:
$V=(R + 1)D=(1 + 1)\times35 = 70\mathrm{kmol/h}$ - 已知 $V' = 70\mathrm{kmol/h}$,$F = 60\mathrm{kmol/h}$,$V = 70\mathrm{kmol/h}$,代入 $V'=V+(q - 1)F$ 可得:
$70 = 70+(q - 1)\times60$ - 化简方程:
$(q - 1)\times60=70 - 70$
$(q - 1)\times60 = 0$ - 解得 $q = 1$。
- 根据进料热状况参数判断进料热状况
- 当 $q = 1$ 时,进料为饱和液体进料。