判断题
108、精馏塔的进料温度升高,提馏段的提浓能力不变。
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
该说法是**错误**的。
**详细分析如下:**
1. **进料热状态参数 $q$ 的变化**:
精馏塔的进料温度升高,意味着进料带入塔内的热量增加。对于相同的进料组成和压力,进料温度越高,进料的热状态参数 $q$ 值越小($q$ 定义为将1kmol进料变成饱和蒸汽所需的热量与进料摩尔汽化潜热之比,或者理解为进料中液相分率)。
* 若进料为冷液,升温会使 $q > 1$ 减小;
* 若进料为饱和液体,升温变为气液混合物或饱和蒸汽,使 $q$ 从 1 降至 $0 < q < 1$ 或 $q=0$;
* 总之,**进料温度升高,$q$ 值减小**。
2. **对提馏段上升蒸汽量 $V'$ 的影响**:
根据物料衡算关系,提馏段的上升蒸汽量 $V'$ 与精馏段上升蒸汽量 $V$ 及进料量 $F$、热状态参数 $q$ 的关系为:
$$ V' = V + (q - 1)F $$
或者从另一个角度理解,提馏段的液体流量 $L' = L + qF$。
当进料温度升高,$q$ 值减小,导致进入提馏段的液相流量 $L'$ 减少。为了维持塔内的气液平衡和分离效果,在回流比 $R$ 不变的情况下,提馏段的气相负荷也会发生相应变化。更直观地看,进料温度升高,部分进料直接在进料板汽化,使得提馏段需要处理的液相负荷降低,但同时改变了提馏段的操作线斜率。
3. **对提馏段提浓能力的影响**:
提馏段的主要任务是将液相中的轻组分蒸出,使釜液中重组分浓度提高(即“提浓”)。
* 进料温度升高,$q$ 值减小,提馏段操作线方程的斜率 $\frac{L'}{V'}$ 会发生变化(通常斜率变小,操作线更靠近平衡线,或者取决于具体操作条件的调整)。
* 更重要的是,进料带入的热量增加,相当于增加了再沸器的部分热负荷需求,改变了塔内的气液分布。如果保持再沸器加热量不变,进料温度升高会导致塔内上升蒸汽量增加,液相回流量相对变化,从而改变提馏段的气液比。
* **关键点**:提馏段的分离能力(提浓能力)取决于理论板数、回流比以及**进料热状态**。进料热状态的改变直接影响了提馏段操作线的位置和斜率,进而影响了每一块理论板的分离效率。因此,进料温度升高,**必然会改变**提馏段的工况和提浓能力,而不是“不变”。
**结论:**
进料温度升高会改变进料的热状态参数 $q$,进而改变提馏段的液相和气相负荷分布,导致提馏段操作线变化,最终影响其提浓能力。因此,“提馏段的提浓能力不变”的说法是错误的。
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