精馏操作型问题分析 【例5-35】一操作中的精馏塔，若保持F、xF、q 、D 不变，增大回流比R，试分析L、V、L’、V’、W、xD、xW 的变化趋势。 【解】根据题意，F、xF、q 、D、总理论板数N、精馏段理论板数N1、α 不变，R 增大，分析如下： （1）L、V、L’、V’、W 变化趋势 L=RD，V=(R+1)D，因为D 不变、R 增大，所以L 增大、V 增大。 L’=L+qF， V’=V-(1-q)F，因为F、q 不变，所以L’增大、V’增大。 由W=F-D，因为F、D 不变，所以W 不变。 （2）xD、xW 的变化趋势 可先假设xD 不变，则xW=(FxF-DxD)/W 也不变（因为F、D、W、xF 不变），结合R 增大，作出新工况下的精馏段和提馏段操作线，如图5-7（a）所示的虚线，原工况为实线，可知要完成新工况下的分离任务所需的理论板数比原来的要少，不能满足N 不变这个限制条件，因此“xD 不变”的假设并不成立。若再假设xD 减小，可以得出与 xD 不变情况下同样的结论，因此若要满足N 不变，必有 xD 增大，又从物料衡算关系得 xW 减小，其结果如图5-7（b）所示。 结论：xD 增大、xW 减小。 (a) (b) 图 5-7 例5-35 不同情况下的操作线 【例5-36】某二元精馏塔，因操作问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。若F、xF、q 、R、V’均同设计值，试分析L、V、L’、D、W、xD、xW 的变化趋势。 y x y x 【解】根据已知条件，F、xF、q 、R、V’、N、α 不变，精馏段理论板数N1 增大，分析如下： （1）L、V、L’、D、W 分析 V=V’+(1-q)F，因为 V’、q、F 不变，所以 V 不变。 D=V/(R+1)，因为 R 不变，所以 D 不变。 W=F-D，所以 W 不变。 L=V-D，因为 V、D 不变，所以 L 不变。 L’=L+qF，因为 q、F 不变，所以 L’不变。 （2）xD、xW 的分析 本题易发生一种错觉：加料板下移使N1 增大、提馏段理论板数N2 减小，单从两段的分离能力来看，似乎有 xD 增大、xW 增大，但这个推论显然不符合物料衡算式 FxF=DxD+WxW。现在用图解法分析： 设 xD 不变，则 xW=(FxF-DxD)/W 也不变，结合 R 不变，得新工况下的操作线同原来的一样，由于进料位置比最佳位置低，则图解结果如图 5-8（a）虚线所示，可知所需 N 增大，而实际上 N 不变。若再假设 xD 变大，从物料衡算知xW 减小，此时所需要的 N 明显变大，与实际不符。因此必有 xD 减小，结合物料衡算知xW 增大，如图 5-8(b)所示。 结论：xD 减小、x...
