单选题
1061、精馏操作中,饱和液体进料量F,精馏段上升蒸汽量V与提馏段上升蒸汽量V′,的关系为[ ]。
A
V=V′+F
B
V<V′+F
C
V=V′
D
V>V′+F
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
在精馏操作中,进料热状况参数 $q$ 定义为将 1 kmol 进料变成饱和蒸汽所需的热量与进料的摩尔汽化潜热之比。对于不同的进料热状况,$q$ 值不同,且精馏段上升蒸汽量 $V$ 与提馏段上升蒸汽量 $V'$ 之间存在如下通用关系:
$$ V' = V + (q - 1)F $$
或者写作:
$$ V = V' - (q - 1)F $$
题目中明确指出为**饱和液体进料**(也称为泡点进料)。
1. **确定 $q$ 值**:当进料为饱和液体时,进料温度等于其泡点温度。此时,进料进入塔内不需要预热即可开始汽化,即不需要额外的显热来升温,但需要全部的潜热来汽化。根据定义,饱和液体进料的 $q = 1$。
2. **代入公式推导**:
将 $q = 1$ 代入上述通用关系式:
$$ V' = V + (1 - 1)F $$
$$ V' = V + 0 \cdot F $$
$$ V' = V $$
即:
$$ V = V' $$
**物理意义解释**:
饱和液体进料时,进料全部作为液相进入提馏段,没有气相部分直接进入精馏段,也没有因为进料过冷或过热导致精馏段或提馏段蒸汽量的额外增减。因此,精馏段的上升蒸汽量 $V$ 完全由再沸器产生并经过提馏段上升而来(忽略进料带来的体积变化影响,仅从摩尔流量平衡角度看),两者相等。
**选项分析**:
* A. $V=V'+F$:这是冷液进料或特定情况下的错误推导,通常对应 $q > 1$ 的情况也不成立此简单加法,且方向相反。
* B. $V < V'+F$:表述不准确,且不符合 $q=1$ 的结论。
* C. $V=V'$:符合饱和液体进料 ($q=1$) 的推导结果。
* D. $V > V'+F$:表述错误。
故正确答案为 **C**。
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