单选题
1312、下列操作中( )会造成塔底轻组份含量大。
A
塔顶回流量小
B
塔釜蒸汽量大
C
回流量大
D
进料温度高
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于精馏塔操作原理的题目。我们需要分析各个选项对塔内气液平衡及组分分布的影响,从而找出导致**塔底轻组分含量增大**(即分离效果变差,轻组分未完全蒸出而留在塔底)的原因。
### 核心原理分析
在精馏操作中:
* **塔顶**主要采出轻组分。
* **塔底**主要采出重组分。
* 如果**塔底轻组分含量大**,说明轻组分没有充分上升到塔顶,而是“漏”到了塔底。这通常意味着**提馏段( stripping section )的分离能力不足**,或者**回流比过大导致上升蒸汽量相对不足**,使得轻组分无法被足够的上升蒸汽携带至塔顶。
### 选项逐一解析
**A. 塔顶回流量小**
* **分析**:回流量小意味着回流比减小。回流比减小通常会降低塔顶产品的纯度(塔顶重组分增加),但对于塔底而言,较小的回流比意味着需要较少的加热蒸汽来维持平衡,或者说在同样的加热量下,上升蒸汽量相对更充足,有利于将轻组分从塔底“吹”上去。
* **结果**:通常会导致塔顶产品不合格,但不会直接导致塔底轻组分显著增加(反而可能因为汽提作用相对较强而使塔底更纯,前提是加热量匹配)。此选项不是主要原因。
**B. 塔釜蒸汽量大**
* **分析**:塔釜蒸汽量大,意味着上升蒸汽量($V$)增加。上升蒸汽的作用是将液相中的轻组分汽提出来并携带至塔顶。
* **结果**:上升蒸汽量越大,提馏段的汽提效果越好,塔底的轻组分越容易被蒸出,因此塔底轻组分含量会**降低**,而不是增大。此选项错误。
**C. 回流量大**
* **分析**:
1. **物料平衡角度**:在进料量和塔釜加热量(上升蒸汽量)一定的情况下,如果大幅增加回流量($L$),虽然精馏段的分离能力增强(塔顶产品更纯),但过多的液体向下流动进入提馏段。
2. **汽液比失衡**:如果塔釜加热量没有相应增加,提馏段内的上升蒸汽量($V'$)相对于下流的液体量($L'$)就显得不足。也就是说,**汽提能力不足**。
3. **后果**:由于上升蒸汽不足以将下流液体中的所有轻组分都汽提出来,部分轻组分就会随液体流入塔釜,导致**塔底轻组分含量增大**。
* **结果**:这是造成塔底轻组分超标的典型操作原因之一(即在加热量受限或不变时,盲目增大回流)。此选项正确。
**D. 进料温度高**
* **分析**:进料温度高,意味着进料带入的热量多,进料的热状态参数 $q$ 值变小(甚至变为汽相进料)。这会使得提馏段的上升蒸汽量增加(因为部分进料直接汽化或减少了冷凝需求),同时精馏段的下降液体量减少。
* **结果**:提馏段蒸汽量增加有利于轻组分的脱除,因此塔底轻组分含量通常会**降低**。此选项错误。
### 总结
* **塔底轻组分含量高** $\rightarrow$ 说明提馏段汽提效果不好 $\rightarrow$ 原因是**上升蒸汽量相对不足**或**下流液体量过大**。
* **回流量大**(在加热量不变的前提下)会导致下流液体量过大,超出上升蒸汽的汽提能力,从而使轻组分残留于塔底。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
回流量大会底轻
题目纠错
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