题目
该实验求理论塔板数的步骤为()。A. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出精馏段操作线 作出q线 作出提馏段操作线 作梯级B. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出q线 连接交点作出精馏段操作线 作出提馏段操作线 作梯级C. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出精馏段操作线 作出提馏段操作线 作出q线 作梯级D. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出提馏段操作线 作出精馏段操作线 作出q线 作梯级
该实验求理论塔板数的步骤为()。
A. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出精馏段操作线 作出q线 作出提馏段操作线 作梯级
B. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出q线 连接交点作出精馏段操作线 作出提馏段操作线 作梯级
C. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出精馏段操作线 作出提馏段操作线 作出q线 作梯级
D. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出提馏段操作线 作出精馏段操作线 作出q线 作梯级
题目解答
答案
A. 根据已知乙醇-水体系,作出平衡线 作出精馏段操作线 作出q线 作出提馏段操作线 作梯级
解析
本题考查精馏实验中求理论塔板数的步骤,解题思路是明确在精馏过程中各操作线和平衡线的绘制顺序,按照正确的逻辑步骤来确定求理论塔板数的流程。
详细步骤分析
- 作出平衡线:
平衡线反映了气液两相达到平衡时,气相组成和液相组成之间的关系。对于乙醇 - 水体系,需要根据已知的相平衡数据来绘制平衡线。这是整个计算的基础,因为后续的操作线绘制和理论塔板数的确定都要基于平衡线。 - 作出精馏段操作线:
精馏段操作线描述了精馏段内气液两相组成的变化关系。它的绘制需要已知精馏段的进料组成、塔顶馏出液组成和回流比等参数。根据精馏段操作线方程 $y_{n + 1}=\frac{R}{R + 1}x_{n}+\frac{x_{D}}{R + 1}$(其中 $y_{n + 1}$ 是精馏段第 $n+1$ 层塔板上升蒸汽的组成,$x_{n}$ 是精馏段第 $n$ 层塔板下降液体的组成,$R$ 是回流比,$x_{D}$ 是塔顶馏出液组成),可以在坐标图上绘制出精馏段操作线。 - 作出 $q$ 线:
$q$ 线表示进料热状况对精馏过程的影响。$q$ 线方程为 $y=\frac{q}{q - 1}x-\frac{x_{F}}{q - 1}$(其中 $q$ 是进料热状况参数,$x_{F}$ 是进料组成)。根据进料的热状况确定 $q$ 值,进而绘制出 $q$ 线。 - 作出提馏段操作线:
提馏段操作线描述了提馏段内气液两相组成的变化关系。它是由精馏段操作线与 $q$ 线的交点和提馏段的另一端点(通常是塔底釜液组成)连接而成。通过这两个点可以确定提馏段操作线的位置。 - 作梯级:
在平衡线和操作线之间作梯级,每一个梯级代表一层理论塔板。从塔顶开始,在精馏段操作线和平衡线之间交替作水平线和垂直线,直到达到或超过塔底釜液组成。梯级的数量就是理论塔板数。
综上所述,正确的步骤是先作出平衡线,再作出精馏段操作线,接着作出 $q$ 线,然后作出提馏段操作线,最后作梯级,所以选项 A 正确。