单选题
为了蒸发某种粘度随浓度和温度变化比较大的溶液,应采用( )。
A
并流加料流程
B
逆流加料流程
C
平流加料流程
D
并流或平流
答案解析
正确答案:B
解析:
针对这道关于蒸发操作流程选择的题目,我们需要分析不同加料流程对溶液粘度、传热系数以及能耗的影响,特别是针对“粘度随浓度和温度变化比较大”这一关键特性。
### 核心考点分析
在 multi-effect evaporation(多效蒸发)中,常见的加料流程有并流、逆流和平流。选择哪种流程主要取决于物料的性质(如热敏性、粘度、结垢倾向等)。
1. **并流加料(Forward Feed)**:
* **流程**:溶液与蒸汽流向相同,从第一效(高温、高压)流向最后一效(低温、低压)。
* **特点**:随着效数增加,溶液浓度逐渐增大,但温度逐渐降低。
* **缺点**:对于粘度随浓度增大而显著增加、且随温度降低而显著增加的溶液,在后续效中,由于**浓度高且温度低**,会导致溶液**粘度极大**。高粘度会严重降低传热系数,甚至导致流动困难。因此,并流不适合粘度随温度和浓度变化敏感的溶液。
2. **逆流加料(Backward Feed)**:
* **流程**:溶液与蒸汽流向相反。稀溶液从最后一效(低温、低压)进入,浓溶液从第一效(高温、高压)排出。
* **特点**:
* 在第一效(最终浓缩阶段):溶液浓度最高,但**温度也最高**。高温可以显著降低高浓度溶液的粘度。
* 在最后一效(初始阶段):溶液浓度最低(粘度小),虽然温度低,但因为浓度低,粘度依然可控。
* **优点**:这种安排使得高浓度溶液始终处于较高温度下,从而保持较低的粘度,有利于维持较高的传热系数。此外,逆流流程中,前一效的压力高于后一效,溶液需要泵送,但这换取了更好的传热性能。
* **适用场景**:特别适用于**粘度随浓度和温度变化较大**的溶液。
3. **平流加料(Parallel Feed)**:
* **流程**:原料液分别加入各效,完成液也分别从各效排出。
* **适用场景**:主要用于在蒸发过程中有晶体析出,或者需要分别处理不同浓度完成液的情况,不专门用于解决粘度问题。
### 选项推导
* **A. 并流加料流程**:如前所述,并流会导致末效高浓度溶液处于低温状态,粘度急剧升高,传热效果变差,故排除。
* **B. 逆流加料流程**:逆流使得高浓度溶液在高温下蒸发,有效降低了粘度,改善了传热条件,正是针对此类物料特性的标准解决方案。
* **C. 平流加料流程**:主要用于有结晶析出的场合,与题意不符。
* **D. 并流或平流**:既然并流不合适,该选项自然排除。
### 结论
对于粘度随浓度和温度变化比较大的溶液,为了避免在高浓度时因温度过低导致粘度过大而影响传热,应采用**逆流加料流程**,利用高温来抵消高浓度带来的高粘度影响。
因此,正确答案是 **B**。
相关知识点:
粘度变化大溶液选逆流加料
题目纠错
化工总控工理论题库
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