题目
某一全回流操作的精馏塔,已知相对挥发度为2.45,若x2=0.35(mol%),y3=______。
某一全回流操作的精馏塔,已知相对挥发度为2.45,若x2=0.35(mol%),y3=______。
题目解答
答案
0.35
解析
本题考查全回流精馏塔的操作原理以及相平衡关系的应用。解题的关键在于理解全回流操作的特点,即精馏塔内没有进料和出料,此时精馏段和提馏段的操作线方程都变为对角线方程,并且利用相平衡方程来计算气液组成。
步骤一:明确全回流操作的特点
在全回流操作的精馏塔中,精馏段和提馏段的操作线方程均为 $y_{n + 1}=x_{n}$。这是因为全回流时,进料量 $F = 0$,塔顶馏出液量 $D = 0$,塔底釜残液量 $W = 0$,根据操作线方程的推导得出此结论。
步骤二:根据操作线方程计算 $y_2$
已知 $x_2 = 0.35$,由精馏段操作线方程 $y_{n + 1}=x_{n}$,当 $n = 2$ 时,可得 $y_2=x_2 = 0.35$。
步骤三:分析气液平衡关系
在精馏塔中,同一截面上的气液两相达到平衡。对于本题,第 $2$ 层塔板上升的蒸汽组成 $y_2$ 与第 $3$ 层塔板下降的液体组成 $x_3$ 达到平衡,同时第 $3$ 层塔板上升的蒸汽组成 $y_3$ 与第 $2$ 层塔板下降的液体组成 $x_2$ 达到平衡。由于操作线方程 $y_{n + 1}=x_{n}$,所以 $y_3=x_2$。
步骤四:得出 $y_3$ 的值
因为 $x_2 = 0.35$,所以 $y_3 = 0.35$。