题目
用水吸收氨气,为增大其总传质系数,可行的有效措施是(A. 加大氨气侧的湍动程度B. 提高水侧的温度C. 同时加大水侧、氨气侧的湍动程度D. 加大水侧的湍动程度
用水吸收氨气,为增大其总传质系数,可行的有效措施是(
A. 加大氨气侧的湍动程度
B. 提高水侧的温度
C. 同时加大水侧、氨气侧的湍动程度
D. 加大水侧的湍动程度
题目解答
答案
A. 加大氨气侧的湍动程度
解析
本题考查吸收过程中的传质系数影响因素。关键在于理解总传质系数K与分传质系数的关系:
$\frac{1}{K} = \frac{1}{k_G} + \frac{1}{k_L}$
其中,$k_G$为气相传质系数,$k_L$为液相传质系数。总传质系数由较小的分传质系数主导。因此,增大总传质系数的有效措施是提高分传质系数较小的一侧的湍动程度。
在用水吸收氨气的场景中,气相(氨气)的湍动程度通常成为限制因素,因此优先增大氨气侧的湍动(选项A)能显著提升总传质系数。
关键分析步骤
- 总传质系数公式:
$\frac{1}{K} = \frac{1}{k_G} + \frac{1}{k_L}$
总传质系数$K$的倒数等于气相和液相传质系数倒数之和。 - 分传质系数的决定因素:
- $k_G$由气相湍动程度决定,湍动增强时$k_G$增大。
- $k_L$由液相湍动程度决定,湍动增强时$k_L$增大。
- 总传质系数的主导因素:
- 若$k_G < k_L$,则$K \approx k_G$,此时提高$k_G$能显著增大$K$。
- 若$k_L < k_G$,则$K \approx k_L$,此时提高$k_L$更有效。
- 实际场景分析:
在用水吸收氨气的过程中,液相(水)的湍动通常较易维持较高水平,而气相(氨气)的湍动可能成为限制因素。因此,优先增大氨气侧的湍动(选项A)能有效提升总传质系数。