题目
一理想物系,平衡时测得气相组成是液相组成的两倍,若将含轻组分50%的该物系进行平衡蒸馏分离,控制液化率50%,分离后馏出物轻组分尝试是原料含轻组分浓度的()倍。
一理想物系,平衡时测得气相组成是液相组成的两倍,若将含轻组分50%的该物系进行平衡蒸馏分离,控制液化率50%,分离后馏出物轻组分尝试是原料含轻组分浓度的()倍。
题目解答
答案
参考答案:
1/2
解析
步骤 1:理解平衡蒸馏过程
平衡蒸馏是一种分离技术,其中混合物在恒定压力下加热至沸腾,然后将产生的蒸汽与液体分离。在理想物系中,气相和液相的组成遵循拉乌尔定律。
步骤 2:确定气相和液相组成的关系
根据题目,气相组成是液相组成的两倍。设液相中轻组分的摩尔分数为x,气相中轻组分的摩尔分数为y,则有y = 2x。
步骤 3:计算原料中轻组分的摩尔分数
题目中提到原料中轻组分的摩尔分数为50%,即x = 0.5。
步骤 4:计算气相中轻组分的摩尔分数
根据步骤2中的关系,气相中轻组分的摩尔分数y = 2x = 2 * 0.5 = 1。然而,由于气相的摩尔分数不能超过1,这意味着在实际操作中,气相中轻组分的摩尔分数将接近1,但不会超过1。
步骤 5:计算馏出物中轻组分的摩尔分数
题目中提到控制液化率为50%,这意味着馏出物中轻组分的摩尔分数将等于气相中轻组分的摩尔分数,即y = 1。然而,由于气相中轻组分的摩尔分数不能超过1,馏出物中轻组分的摩尔分数将接近1,但不会超过1。
步骤 6:计算馏出物中轻组分的摩尔分数相对于原料中轻组分的摩尔分数的倍数
由于原料中轻组分的摩尔分数为0.5,而馏出物中轻组分的摩尔分数接近1,因此馏出物中轻组分的摩尔分数是原料中轻组分摩尔分数的2倍。然而,由于气相中轻组分的摩尔分数不能超过1,馏出物中轻组分的摩尔分数将接近1,但不会超过1,因此馏出物中轻组分的摩尔分数相对于原料中轻组分的摩尔分数的倍数将接近2,但不会超过2。
平衡蒸馏是一种分离技术,其中混合物在恒定压力下加热至沸腾,然后将产生的蒸汽与液体分离。在理想物系中,气相和液相的组成遵循拉乌尔定律。
步骤 2:确定气相和液相组成的关系
根据题目,气相组成是液相组成的两倍。设液相中轻组分的摩尔分数为x,气相中轻组分的摩尔分数为y,则有y = 2x。
步骤 3:计算原料中轻组分的摩尔分数
题目中提到原料中轻组分的摩尔分数为50%,即x = 0.5。
步骤 4:计算气相中轻组分的摩尔分数
根据步骤2中的关系,气相中轻组分的摩尔分数y = 2x = 2 * 0.5 = 1。然而,由于气相的摩尔分数不能超过1,这意味着在实际操作中,气相中轻组分的摩尔分数将接近1,但不会超过1。
步骤 5:计算馏出物中轻组分的摩尔分数
题目中提到控制液化率为50%,这意味着馏出物中轻组分的摩尔分数将等于气相中轻组分的摩尔分数,即y = 1。然而,由于气相中轻组分的摩尔分数不能超过1,馏出物中轻组分的摩尔分数将接近1,但不会超过1。
步骤 6:计算馏出物中轻组分的摩尔分数相对于原料中轻组分的摩尔分数的倍数
由于原料中轻组分的摩尔分数为0.5,而馏出物中轻组分的摩尔分数接近1,因此馏出物中轻组分的摩尔分数是原料中轻组分摩尔分数的2倍。然而,由于气相中轻组分的摩尔分数不能超过1,馏出物中轻组分的摩尔分数将接近1,但不会超过1,因此馏出物中轻组分的摩尔分数相对于原料中轻组分的摩尔分数的倍数将接近2,但不会超过2。