题目
某二元理想物系的相对挥发度为 2.5 ,全回流操作时,已知塔内某块理论板的气相组成为 0.625 ,则下层塔板的气相组成为 。A. 0.4B. 0.5C. 0.6D. 0.8
某二元理想物系的相对挥发度为 2.5 ,全回流操作时,已知塔内某块理论板的气相组成为 0.625 ,则下层塔板的气相组成为 。
A. 0.4
B. 0.5
C. 0.6
D. 0.8
题目解答
答案
A. 0.4
解析
考查要点:本题主要考查二元理想物系全回流操作下理论板的气液相平衡关系,以及相邻塔板间气相组成的计算。
解题核心思路:
- 全回流条件下,相邻理论板的气相组成通过相平衡关系和板间液体回流联系。
- 相平衡方程是关键,需正确应用公式 $y = \frac{\alpha x}{1 + x(\alpha - 1)}$,其中 $\alpha$ 为相对挥发度。
- 已知某理论板的气相组成 $y_n$,先求出对应的液相组成 $x_n$,再根据全回流时下层塔板的气相组成等于上层塔板的液相组成,直接得出结果。
破题关键点:
- 正确写出相平衡方程,避免公式混淆。
- 明确全回流时下层气相组成与上层液相组成相等,简化计算步骤。
已知条件:
- 相对挥发度 $\alpha = 2.5$
- 某理论板的气相组成 $y_n = 0.625$
- 全回流操作(液体全部回流,无产品)
步骤解析:
-
求当前理论板的液相组成 $x_n$
根据相平衡方程:
$y = \frac{\alpha x}{1 + x(\alpha - 1)}$
代入 $y_n = 0.625$ 和 $\alpha = 2.5$:
$0.625 = \frac{2.5x}{1 + 1.5x}$
解方程:
$0.625(1 + 1.5x) = 2.5x$
$0.625 + 0.9375x = 2.5x$
$0.625 = 1.5625x$
$x_n = \frac{0.625}{1.5625} = 0.4$ -
求下层塔板的气相组成
在全回流条件下,下层塔板的气相组成等于当前板的液相组成,即:
$y_{\text{下层}} = x_n = 0.4$