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化工
题目

58.提高精馏塔的操作压力,则()。A. 相对挥发度不变B. 相对挥发度增大C. 相对挥发度减小D. 处理能力下降

58.提高精馏塔的操作压力,则()。

A. 相对挥发度不变

B. 相对挥发度增大

C. 相对挥发度减小

D. 处理能力下降

题目解答

答案

C. 相对挥发度减小

解析

考查要点:本题主要考查精馏操作中操作压力对相对挥发度的影响,属于化工原理中的基本概念题。

解题核心思路:

  1. 相对挥发度是衡量混合物中组分挥发性差异的指标,其大小直接影响精馏分离的难易程度。
  2. 操作压力的变化会通过改变组分的蒸汽压,进而影响相对挥发度。
  3. 关键结论:在温度不变的情况下,操作压力升高会导致相对挥发度减小,因为压力增加会使各组分的蒸汽压降低,且易挥发组分的蒸汽压下降更显著,导致两者的挥发性差异缩小。

相对挥发度的定义:
相对挥发度 $\alpha$ 是组分A与组分B的挥发度之比,即
$\alpha = \frac{y_A / x_A}{y_B / x_B} = \frac{K_A}{K_B},$
其中 $K$ 为组分的挥发度(蒸汽压与系统总压的比值)。

操作压力对相对挥发度的影响:

  1. 压力升高时,系统的总压 $P$ 增大,根据道尔顿分压定律,各组分的分压 $P_i$ 也会增大。
  2. 蒸汽压的变化:对于理想溶液,组分的蒸汽压随总压升高而降低(因体积减小,分子间作用力增强)。
  3. 挥发性差异缩小:易挥发组分的蒸汽压下降幅度通常大于难挥发组分,导致 $\alpha$ 减小。

选项分析:

  • (C) 相对挥发度减小:正确,符合压力升高时相对挥发度减小的规律。
  • 其余选项均不符合上述分析。

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