题目
精馏塔的操作线是直线,其原因是( )A. 理论板假设B. 理想物系C. 塔顶泡点回流D. 恒摩尔流假设
精馏塔的操作线是直线,其原因是( )
A. 理论板假设
B. 理想物系
C. 塔顶泡点回流
D. 恒摩尔流假设
题目解答
答案
D. 恒摩尔流假设
解析
本题考查精馏塔操作线呈直线的原因,解题思路是分析每个选项与操作线呈直线之间的关系。
选项A
理论板假设主要是用于计算精馏塔的理论塔板数等,与操作线呈直线直线并无直接关联。
选项B
理想物系是指物系符合理想气体等的性质,但这并不是操作线呈直线的原因。
选项C
塔顶泡点回流是精馏塔正常操作的一个条件,但它不是操作线呈直线的原因。
选项D
在精馏塔中,恒摩尔流假设意味着在塔内各段的物料流量、组成等变化是按照恒摩尔的规律进行的。根据精馏塔的物料衡算和操作线方程推导,当满足恒摩尔流假设时,精馏塔的操作线方程可以化简为直线方程。具体推导过程如下:
设精馏塔某一段的进料流量为$F$,塔顶馏出液流量为\D),塔内某一段的上升蒸汽流量为\V),下降液体流量为\L)。根据物料衡算\F = D+V),\L = V - D)。
对于精馏塔的操作线方程,以气相组成\y)和液相组成\x)为例,操作线方程为$y=\frac{L}{V}{x}+\frac{D}{V}$。
当满足恒摩尔流假设时,$\frac{L}{V}$和$\frac{D}{V}$为常数,设$\frac{L}{V}=R$(回流比),$\frac{D}{V}=\frac{x}_{D}$(塔顶馏出液组成),则操作线方程变为$y = Rx+{x}_{D}$,这是一个直线方程,其中$R$和${x}_{D}$为常数。