题目
三对角线矩阵法是多组分多级分离过程严格计算的最常用方法。对于窄沸程进料的精馏过程的严格计算常采用泡点法(BP法)即在求得各级组成后,各级温度的计算采用( )来校核。A.A 物料平衡方程B.B 相平衡方程C.C 摩尔分数加和方程D.D 能量平衡方程
三对角线矩阵法是多组分多级分离过程严格计算的最常用方法。对于窄沸程进料的精馏过程的严格计算常采用泡点法(BP法)即在求得各级组成后,各级温度的计算采用( )来校核。
- A.A 物料平衡方程
- B.B 相平衡方程
- C.C 摩尔分数加和方程
- D.D 能量平衡方程
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查精馏过程中严格计算方法的核心原理,特别是泡点法(BP法)在窄沸程进料条件下的应用逻辑,以及各级温度校核的依据。
解题核心思路:
- 明确泡点法的核心步骤:泡点法通过逐级计算气液相组成和温度,需结合相平衡与物料平衡。
- 区分计算与校核环节:计算温度时依赖相平衡方程,但校核温度需验证计算结果的合理性,即各组分摩尔分数总和是否为1。
- 关键概念辨析:摩尔分数加和方程是数据自洽性的基础,而相平衡方程用于关联温度与组成关系。
破题关键点:
- 校核目的:确保计算结果符合基本定义(如摩尔分数总和为1),而非重新应用平衡方程。
- 选项排除:能量平衡方程不直接参与温度计算,物料平衡方程用于流量守恒,相平衡方程用于温度与组成关联,但校核需用摩尔分数加和方程。
泡点法的温度校核逻辑:
- 计算温度:在泡点法中,温度的初步计算依赖相平衡方程(如安托万方程或活度系数模型),根据当前组分组成确定温度。
- 校核必要性:由于计算过程中可能存在近似或迭代误差,需验证结果是否满足基本定义。
- 摩尔分数加和方程:
- 液相:$\sum y_i = 1$(气相摩尔分数总和为1)
- 气相:$\sum x_i = 1$(液相摩尔分数总和为1)
- 校核步骤:将计算得到的各组分摩尔分数代入上述方程,若总和接近1,则结果合理;否则需调整计算参数。
选项分析:
- A. 物料平衡方程:用于流量守恒,与温度无关。
- B. 相平衡方程:用于计算温度,但非校核环节。
- C. 摩尔分数加和方程:直接验证计算结果的自洽性,是校核依据。
- D. 能量平衡方程:不参与温度计算或校核。