Q121.
進入蒸餾塔第n 板之蒸氣莫耳分率為0.8,離開該板之真實蒸氣莫耳分率為0.86,而與該板液體達成平衡時之蒸氣莫耳分率為0.9,則該板之莫飛(Murphree)效率應多少
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q121
難易度分析
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本題屬於典型的公式應用計算題,要求考生能準確辨識題目中提供的三個不同莫耳分率數值,並將其正確代入特定效率公式中進行計算。由於計算步驟單純且無複雜陷阱,僅需掌握核心定義即可求解。
正確答案:①0.6
① 0.6:莫飛效率(Murphree Efficiency)計算公式為 E_MV = (y_n - y_{n+1}) / (y_n* - y_{n+1}),代入數值 (0.86 - 0.8) / (0.9 - 0.8) = 0.06 / 0.10 = 0.6,符合蒸餾塔板效率之定義。
錯誤選項解析
- ② 1.87:數值 1.87 大於 1,違反莫飛效率之物理意義,效率值必介於 0 至 1 之間,此為計算時分子分母顛倒所致。
- ③ 0.4:數值 0.4 為錯誤計算結果,正確應以實際組成變化量除以平衡組成變化量,而非任意比例推算。
- ④ 0.67:數值 0.67 為誤用公式所致,正確計算須嚴格遵循 E_MV = (y_實際出口 - y_入口) / (y_平衡 - y_入口) 之定義。
Learning Tip
"莫飛板效率為單元操作蒸餾章節之核心考點,關鍵在於正確辨識 y_n(離開該板之實際蒸氣組成)、y_{n+1}(進入該板之蒸氣組成)與 y_n*(與液體平衡之蒸氣組成)。常考陷阱為將分子分母顛倒或誤用液相組成計算氣相效率。實務上,板效率受氣液接觸時間、泡沫層高度與液體夾帶影響,通常小於 100%。"
學員答題分佈
①0.60%
②1.870%
③0.40%
④0.670%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!