单选题
1053、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)的题目。我们需要分析回流比($R$)对精馏过程的影响,从而找出说法错误的选项。
### 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 $y-x$ 图上,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 $\frac{R}{R+1}$ 趋近于 1,截距 $\frac{x_D}{R+1}$ 趋近于 0。
* 对角线方程为 $y=x$(即斜率为1,截距为0)。
* 因此,随着 $R$ 增大,操作线确实会向对角线靠拢。
* 同时,平衡线通常位于对角线和操作线之间(对于易挥发组分)。操作线离平衡线越远,意味着传质推动力($y^* - y$ 或 $x - x^*$)越大,分离效果越好。
* **结论**: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 $R \to \infty$(全回流)时,操作线与对角线重合,此时每一块理论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回流至塔内,塔顶采出量 $D=0$,塔底采出量 $W=0$。既然没有产品采出,就无法进行正常的生产获利。
* **原因 2(能耗极高)**:全回流需要极大的加热蒸汽量和冷却水量来维持气液循环,能耗巨大,经济上极不合理。
* **实际用途**:全回流通常仅用于**开工阶段**(建立浓度分布)、**调试阶段**或**测定理论板数/效率**的实验研究中,而不是正常生产的最佳操作状态。
* **结论**:该说法**错误**。
**3. 分析选项 C:全回流有一定的实用价值**
* **原理**:虽然全回流不能用于正常连续生产,但它在精馏塔的**开车启动**阶段非常重要,用于快速建立塔内的气液平衡和浓度梯度。此外,在实验室中,全回流常用于测定填料的等板高度(HETP)或塔板效率。
* **结论**: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 ($R_{min}$)**:对应无限多理论板数,设备费用无穷大,无法实现分离。
* **全回流 ($R \to \infty$)**:对应最少理论板数,但能耗无穷大且无产品。
* **适宜回流比**:实际生产中,为了兼顾设备投资(板数)和操作费用(能耗),选择的实际操作回流比 $R$ 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。
* **结论**:该说法**正确**。
### 总结
题目要求选出**错误**的说法。
* A、C、D 均符合精馏原理及工程实际。
* B 选项后半句违背了生产目的(获得产品)和经济性原则,因此是错误的。
**正确答案:B**
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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