单选题
下列说法错误的是()
A
回流比增大 时,操作线偏离平衡线越远越接近对角线
B
全回流时所需理论板数最 小,生产中最好选用全回流操作
C
全回流有一定的实用价值
D
实际回流比应在全回流和最小回流比之间
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于化工原理中**精馏操作**(Distillation)的经典题目。我们需要逐一分析各个选项,找出说法错误的一项。
### 详细解析
**1. 分析选项 A:回流比增大时,操作线偏离平衡线越远越接近对角线**
* **原理**:在 $y-x$ 图(气液平衡图)中,精馏段操作线方程为 $y = \frac{R}{R+1}x + \frac{x_D}{R+1}$。
* 当回流比 $R$ 增大时,斜率 $\frac{R}{R+1}$ 会增大并趋近于 1。
* 截距 $\frac{x_D}{R+1}$ 会减小并趋近于 0。
* 对角线的方程是 $y=x$(斜率为1,截距为0)。
* **结论**:因此,随着 $R$ 增大,操作线确实会越来越靠近对角线,从而远离平衡线(通常平衡线位于对角线下方或上方,取决于相对挥发度,但距离对角线有一定间隔)。操作线离平衡线越远,传质推动力越大。
* **判定**:该说法**正确**。
**2. 分析选项 B:全回流时所需理论板数最小,生产中最好选用全回流操作**
* **前半句**:“全回流时所需理论板数最小”。这是**正确**的。当回流比 $R \to \infty$(全回流)时,操作线与对角线重合,此时每一块塔板的分离能力达到最大,因此完成指定分离任务所需的理论塔板数 $N_{min}$ 最少。
* **后半句**:“生产中最好选用全回流操作”。这是**错误**的。
* **原因 1(无产品)**:全回流意味着塔顶冷凝液全部返回塔内,塔顶采出量 $D=0$,塔底采出量 $W=0$。既然没有产品采出,就无法进行连续生产,失去了工业生产的目的。
* **原因 2能耗极高**:虽然理论板数最少,但全回流需要极大的加热蒸汽量和冷却水量来维持循环,能耗极大,经济性极差。
* **判定**:该说法**错误**。
**3. 分析选项 C:全回流有一定的实用价值**
* **原理**虽然正常生产中不使用全回流,但在以下情况有重要用途:
* **开工阶段**:精馏塔开车初期,为了尽快建立塔内的浓度分布,使塔达到稳定状态,通常先采用全回流操作。
* **实验测定**:在实验室或工业测试中,通过全回流操作可以测定塔的效率或验证塔的性能,因为此时不需要考虑进料和采出的复杂影响,且理论板数最少,便于计算。
* **判定**:该说法**正确**。
**4. 分析选项 D:实际回流比应在全回流和最小回流比之间**
* **原理**:
* **最小回流比 ($R_{min}$)**:当回流比减小到某一数值时,操作线与平衡线相交(或相切),此时需要无穷多块理论板才能完成分离任务。这是操作的极限下限。
* **全回流 ($R = \infty$)**:这是操作的极限上限,此时理论板数最少,但无产品。
* **适宜回流比**:在实际生产中,为了兼顾设备费用(塔板数)和操作费用(能耗),实际选用的回流比 $R$ 通常取最小回流比的倍数,即 $R = (1.1 \sim 2.0) R_{min}$。这个范围显然位于 $R_{min}$ 和 $\infty$(全回流)之间。
* **判定**:该说法**正确**。
### 总结
* 选项 A、C、D 的描述均符合精馏原理及工程实际。
* 选项 B 错在“生产中最好选用全回流”,因为全回流无法获得产品,且能耗巨大,仅用于开车或调试,不能作为正常生产操作模式。
因此,错误的说法是 **B**。
相关知识点:
回流比相关,全回流不用于生产
题目纠错
化工总控工理论题库
