单选题
某常压精馏塔,塔顶设全凝 器,现测得其塔顶温度升高,则塔顶产品中易挥发组分的含量将()。
A
升高
B
降低
C
不变
D
以上答案都不对
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于化工原理中精馏操作特性的经典题目。以下是详细的解析:
### 核心考点
**二元混合物的气液平衡关系(VLE)**以及**温度与组成的对应关系**。
### 详细推导过程
1. **理解全凝器的作用**:
* 塔顶设置全凝器,意味着从塔顶上升的蒸气($y_D$)被完全冷凝成液体。
* 因此,塔顶产品(馏出液)的组成 $x_D$ 等于塔顶蒸气的组成 $y_D$,即 $x_D = y_D$。
* 同时,塔顶的温度即为该组成下混合物的露点温度(对于蒸气)或泡点温度(对于冷凝后的液体,在压力不变时,同一组成的气液平衡温度是确定的)。
2. **分析温度与组成的关系**:
* 在常压精馏中,我们处理的是二元混合物(通常假设为理想或近理想溶液)。
* **易挥发组分(轻组分)**的沸点较低,**难挥发组分(重组分)**的沸点较高。
* 根据气液平衡原理(如 $T-x-y$ 图):
* 当混合物中**易挥发组分含量越高**,其混合物的沸点(泡点/露点)**越低**。
* 当混合物中**易挥发组分含量越低**(即难挥发组分含量越高),其混合物的沸点**越高**。
* 简单来说:**温度与易挥发组分的浓度呈反比关系**。
3. **结合题目条件分析**:
* 题目指出“**塔顶温度升高**”。
* 由于压力恒定(常压),温度的升高直接反映了塔顶物料组成的变化。
* 温度升高 $\Rightarrow$ 说明物料中高沸点组分(难挥发组分)的比例增加,或者说低沸点组分(易挥发组分)的比例减少。
* 因此,塔顶产品中**易挥发组分的含量将降低**。
### 结论
塔顶温度升高,意味着塔顶产品的纯度下降,其中易挥发组分的摩尔分数减小。
故正确答案为 **B. 降低**。
相关知识点:
塔顶温度升高,易挥发份降低
题目纠错
化工总控工理论题库
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