瑞利蒸馏英文解释翻译、瑞利蒸馏的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 Rayleigh distillation
分词翻译:
瑞的英语翻译:
lucky
利的英语翻译:
benefit; favourable; profit; sharp
蒸馏的英语翻译:
distill; distillation; still
【化】 distillation
专业解析
瑞利蒸馏(Rayleigh Distillation)是物理化学与同位素地球化学领域的重要概念,其核心描述了在封闭系统中单一阶段蒸馏过程中,轻、重组分因挥发性差异产生的分馏效应。该理论由英国物理学家约翰·威廉·斯特拉特(第三代瑞利男爵)于1902年提出,其数学表达式为:
$$
frac{C}{C_0} = left( frac{1}{1-f} right)^{alpha-1}
$$
其中( C_0 )为初始浓度,( C )为剩余液相浓度,( f )为挥发的物质分数,( α )为分馏系数。
在应用层面,瑞利蒸馏模型被广泛用于解释自然界同位素分馏现象,例如:
- 大气水循环:云层中水蒸气凝结时,氧同位素(( delta^{18}O ))与氢同位素(( delta D ))的比值变化遵循瑞利分馏规律,这一现象被美国地质调查局(USGS)用于古气候重建研究;
- 石油化工:炼油过程中轻质烃类与重质组分的分离效率可通过瑞利方程优化,相关技术细节见《化学工程手册》(第三版,清华大学出版社);
- 行星科学:月球玄武岩的挥发性元素损耗模式符合瑞利蒸馏曲线,为天体形成理论提供关键约束条件,NASA喷气推进实验室(JPL)2021年的模拟实验验证了这一机制。
该理论的实验验证可参考《物理化学学报》2023年发表的同位素分馏动力学研究,而数学模型推导详见剑桥大学出版的《The Mathematics of Diffusion》。
网络扩展解释
瑞利蒸馏(Rayleigh Distillation)是一种基于微分蒸馏原理的分离方法,由英国物理学家瑞利(Lord Rayleigh)于1902年提出,主要用于描述间歇式蒸馏过程中组分变化的数学关系。以下是详细解释:
1.定义与基本原理
- 定义:瑞利蒸馏又称微分蒸馏或简单蒸馏,属于非稳态操作过程。其核心是通过气液两相的一次平衡分离,使混合物中挥发性较高的组分逐渐富集于气相,而挥发性较低的组分则留在液相。
- 原理:在蒸馏过程中,釜液(初始混合物)被加热汽化,产生的蒸气与液相处于平衡状态。随着时间推移,塔顶不断采出馏出液,釜液量减少且组成逐渐变化,最终导致馏出液和釜液的组成均随时间动态调整。
2.数学描述
瑞利方程是描述该过程的核心公式,适用于二元混合物:
$$
ln frac{W}{W0} = int{x_0}^{x} frac{dx}{y - x}
$$
其中:
- ( W_0 )、( W ) 分别为初始和最终釜液量;
- ( x_0 )、( x ) 分别为初始和最终液相中易挥发组分的摩尔分数;
- ( y ) 为与液相平衡的气相组成。
3.操作特点
- 非稳态性:系统温度和组成随时间变化,无法达到稳定状态。
- 分离效率有限:仅通过一次气液平衡分离,无法获得高纯度产物,常用于粗略分离或预处理。
- 适用场景:适合处理小批量、低纯度要求的混合物,如实验室初步分离或石油炼制中的部分流程。
4.与其他蒸馏方式的区别
- 与平衡蒸馏对比:平衡蒸馏为连续稳态操作,而瑞利蒸馏是间歇动态过程。
- 与精馏对比:精馏通过多级平衡和回流实现高纯度分离,而瑞利蒸馏仅依赖单级平衡。
瑞利蒸馏通过微分平衡关系描述间歇蒸馏的动态特性,其数学框架为后续复杂蒸馏技术(如精馏)奠定了基础,但因分离效率较低,实际工业中多用于初步分离或理论研究。
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