题目
精馏过程设计时,增大操作压力,则相对挥发度_,塔顶温度_,塔底温度_。A. 增大,降低,升高B. 减小,升高,升高C. 增大,降低,降低D. 增大,升高,升高
精馏过程设计时,增大操作压力,则相对挥发度_,塔顶温度_,塔底温度_。
A. 增大,降低,升高
B. 减小,升高,升高
C. 增大,降低,降低
D. 增大,升高,升高
题目解答
答案
B. 减小,升高,升高
解析
考查要点:本题主要考查精馏过程中操作压力变化对相对挥发度、塔顶温度和塔底温度的影响,需结合相平衡关系及精馏塔的工作原理进行分析。
解题核心思路:
- 相对挥发度:操作压力增加时,温度升高,导致相对挥发度减小。
- 塔顶温度:压力升高需提高温度以维持沸腾,塔顶温度升高。
- 塔底温度:同样因压力升高,塔底温度也需升高以维持沸腾。
破题关键点:
- 相对挥发度与温度的关系:温度升高通常使相对挥发度减小。
- 压力与温度的联动关系:操作压力升高时,塔内温度必须同步升高。
相对挥发度的变化
- 定义:相对挥发度 $\alpha = \frac{P_1^*}{P_2^*}$(理想溶液中纯组分的蒸气压之比)。
- 温度影响:操作压力升高时,为维持沸腾,温度必须升高。温度升高会降低各组分蒸气压的比值,导致 $\alpha$ 减小。
塔顶温度的变化
- 冷凝过程:塔顶温度由冷凝器的冷凝温度决定。压力升高时,冷凝温度需升高以维持相平衡,故塔顶温度升高。
塔底温度的变化
- 沸腾过程:塔底温度由塔底加热量和压力决定。压力升高时,液体沸点升高,需提高加热量使液体维持沸腾,故塔底温度升高。