题目
在常压的精馏操作中,原料液以过冷液体的状态进料,则( )A. q>1B. qC. q=1D. q
在常压的精馏操作中,原料液以过冷液体的状态进料,则( )
A. q>1
B. q< 1
C. q=1
D. q< 0
题目解答
答案
A. q>1
解析
本题考查精馏操作中进料热状态参数 $q$ 的概念及不同进料状态下 $q$ 值的范围。解题思路是先明确 $q$ 的定义,再分析过冷液体进料时的热量变化情况,从而确定 $q$ 的取值范围。
1. 明确 $q$ 的定义
进料热状态参数 $q$ 的定义为:$1$ 摩尔进料变为饱和蒸汽所需的热量与进料的摩尔汽化潜热之比,其数学表达式为:
$q=\frac{H_V - H_F}{H_V - H_L}$
其中,$H_V$ 为进料板上饱和蒸汽的焓,$H_F$ 为进料的焓,$H_L$ 为进料板上饱和液体的焓。
2. 分析过冷液体进料时各焓值的关系
当过冷液体进料时,进料的温度低于其泡点温度,即进料的焓 $H_F$ 小于饱和液体的焓 $H_L$,也就是 $H_F\lt{}H_L$。
3. 确定 $q$ 的取值范围
将 $H_F\lt{}H_L$ 代入 $q$ 的表达式 $\frac{H_V - H_F}{H_V - H_L}$ 中,因为分子 $H_V - H_F$ 大于分母 $H_V - H_L$(分子比分母多减了一个正数),所以可得 $q\gt{}1$。