题目
已知精馏塔塔顶第一层理论板上的液相泡点为t1,与之平衡的气相露点为t2。而该塔塔底某理论板上的液相泡点为t3,与之平衡的气相露点为t4,则这四个温度的大小顺序为( )A. t1 = t2 > t3 = t4B. t1 > t2 > t3 > t4C. t1 D. t1 = t2
已知精馏塔塔顶第一层理论板上的液相泡点为t1,与之平衡的气相露点为t2。而该塔塔底某理论板上的液相泡点为t3,与之平衡的气相露点为t4,则这四个温度的大小顺序为( )
A. t1 = t2 > t3 = t4
B. t1 > t2 > t3 > t4
C. t1 < t2 < t3 < t4
D. t1 = t2 < t3 = t4
题目解答
答案
D. t1 = t2 < t3 = t4
解析
考查要点:本题主要考查精馏过程中理论板的温度特性及塔顶、塔底温度分布规律。
解题核心:
- 同一理论板上,液相泡点温度等于气相露点温度(相平衡条件)。
- 塔顶温度低于塔底温度(精馏塔温度从下往上逐渐降低)。
破题关键:明确理论板的平衡关系,结合精馏塔的温度梯度推导各点温度关系。
理论板的平衡关系
在精馏塔的任意理论板上,液相与气相达到平衡。根据相平衡原理:
- 液相的泡点温度(液体开始沸腾的温度)等于与之平衡的气相的露点温度(气体开始凝结的温度)。
因此: - 塔顶第一层理论板:$t_1 = t_2$
- 塔底某理论板:$t_3 = t_4$
塔顶与塔底的温度比较
精馏塔的温度分布遵循以下规律:
- 塔底温度高于塔顶温度(塔底需加热,塔顶通过冷凝降温)。
因此: - 塔顶理论板温度 $t_1 = t_2$ 小于 塔底理论板温度 $t_3 = t_4$
综合结论
结合以上两点,四个温度的大小顺序为:
$t_1 = t_2 < t_3 = t_4$
对应选项 D。