题目
精馏操作中,当进料温度升高,q线逆时针转动。A. 对B. 错
精馏操作中,当进料温度升高,q线逆时针转动。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考察精馏操作中进料热状态参数 $q$ 线的变化规律,关键需明确 $q$ 线方程、$q$ 的定义及进料温度对 $q$ 的影响。
1. $q$ 线方程与 $q$ 的定义
$q$ 线是进料线,方程为:
$y = \frac{q}{q-1}x - \frac{x_F}{q-1}$
式中 $q$ 为进料热状态参数,定义为:
$q = \frac{\text{进料变为饱和液体所需热量}}{\text{进料的摩尔汽化潜热}}$
$q$ 的物理意义:1 kmol 进料中液相所占的摩尔分率。
2. 进料温度对 $q$ 的影响
- 冷液进料:进料温度 $<$ 泡点温度,需加热至饱和液体,$q > 1$,$q$ 线斜率 $\frac{q}{q-1} > 0$(为正值)。
- 饱和液体进料(泡点):进料温度 $=$ 泡点,$q = 1$,$q$ 线为竖线($x = x_F$)。
- 气液混合进料:进料温度在泡点与露点之间,$0 < q < 1$,$q$ 线斜率 $\frac{q}{q-1} < 0$(为负值)。
- 饱和蒸气进料(露点):进料温度 $=$ 露点,$q = 0$,$q$ 线为水平线($y = x_F$)。
- 过热蒸气进料:进料温度 $>$ 露点,需冷却至饱和蒸气,$q < 0$,$q$ 线斜率 $\frac{q}{q-1}$ 趋近于 $1$(仍为负值但更平缓)。
3. 进料温度升高时 $q$ 线的转动方向
以常见进料状态为例:
- 若初始为冷液进料($q > 1$,$q$ 线斜率为正),温度升高→$q$ 减小(趋近于1)→斜率 $\frac{q}{q-1}$ 减小(从 $+\infty$ 降至0),$q$ 线从右上向左下转动(逆时针)。
- 若初始为气液混合进料($0 < q < 1$,$q$ 线斜率为负),温度升高→$q$ 减小(趋近于0)→斜率 $\frac{q}{q-1}$ 从 $-\infty$ 趋近于0(负值增大),$q$ 线仍向逆时针方向转动(从左下转向水平)。
结论:进料温度升高,$q$ 线始终逆时针转动。