题目
某二元混合物,α=3,全回流条件下x n=0.3,则y n-1=( )。A. 0.9B. 0.3C. 0.854D. 0.794
某二元混合物,α=3,全回流条件下x n=0.3,则y n-1=( )。
A. 0.9
B. 0.3
C. 0.854
D. 0.794
题目解答
答案
D. 0.794
解析
考查要点:本题主要考查全回流条件下二元精馏中相邻塔板气液相组成的相平衡关系。
解题核心思路:
在全回流条件下,相邻两层塔板的气液相组成满足相平衡关系。关键步骤是:
- 根据当前层液相组成$x_n$,计算对应的气相组成$y_n$(即下一层的液相$x_{n-1}$);
- 再根据$x_{n-1}$计算其对应的气相组成$y_{n-1}$。
破题关键点:
- 相平衡关系式:$y = \frac{\alpha x}{1 + \alpha x - x}$;
- 全回流条件下,$x_{n-1} = y_n$。
步骤1:计算$x_{n-1}$(即$y_n$)
根据相平衡关系式:
$y_n = \frac{\alpha x_n}{1 + \alpha x_n - x_n}$
代入$\alpha = 3$,$x_n = 0.3$:
$y_n = \frac{3 \times 0.3}{1 + 3 \times 0.3 - 0.3} = \frac{0.9}{1.6} = 0.5625$
因此,$x_{n-1} = y_n = 0.5625$。
步骤2:计算$y_{n-1}$
再次应用相平衡关系式,代入$x_{n-1} = 0.5625$:
$y_{n-1} = \frac{\alpha x_{n-1}}{1 + \alpha x_{n-1} - x_{n-1}} = \frac{3 \times 0.5625}{1 + 3 \times 0.5625 - 0.5625}$
计算分母:
$1 + 3 \times 0.5625 - 0.5625 = 1 + 1.6875 - 0.5625 = 2.125$
最终:
$y_{n-1} = \frac{1.6875}{2.125} \approx 0.794$