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化工
题目

对某一气膜控制的吸收过程,如下说法中正确的是:A. 气相流量V越大,HOL越大;B. 气相流量V越大,HOL越小;C. 两者之间没有关系;D. 条件不足,无法确定。

对某一气膜控制的吸收过程,如下说法中正确的是:

A. 气相流量V越大,HOL越大;

B. 气相流量V越大,HOL越小;

C. 两者之间没有关系;

D. 条件不足,无法确定。

题目解答

答案

B. 气相流量V越大,HOL越小;

解析

考查要点:本题主要考查吸收过程中气膜控制条件下气相流量对传质参数的影响,需理解气膜控制的传质规律及流速变化对边界层厚度、传质系数的作用。

解题核心思路:

  1. 气膜控制意味着传质阻力主要由气膜决定,总传质系数近似等于气膜传质系数($K \approx k_G$)。
  2. 气相流量V增大时,气相流速增加,导致边界层厚度减薄,气膜传质系数$k_G$增大。
  3. HOL(液膜中的浓度梯度或相关参数)与传质效率正相关,当$k_G$增大,总传质效率提高,液膜中的浓度梯度减小,因此HOL减小。

破题关键点:

  • 明确气膜控制的传质主导因素。
  • 理解流速与边界层厚度、传质系数的关系。

在气膜控制的吸收过程中,传质阻力主要集中在气膜一侧,总传质系数$K$近似等于气膜传质系数$k_G$。气相流量$V$的增大导致气相流速增加,具体影响如下:

  1. 边界层厚度变化:
    气相流速增大时,边界层因剪切力增强而变薄。边界层越薄,气膜中的浓度梯度越大,传质速率加快。

  2. 气膜传质系数$k_G$的变化:
    根据传质系数公式(如$ k_G = \frac{0.86 \cdot \text{Re}^{0.5}}{\text{Sc}^{1/3} \cdot D}$),流速增大使雷诺数$\text{Re}$增加,从而$k_G$增大,总传质系数$K$随之增大。

  3. HOL的变化:
    HOL通常与液膜中的浓度梯度或传质阻力相关。当$k_G$增大,总传质效率提高,液膜中的浓度梯度减小,因此HOL减小。

综上,气相流量$V$越大,HOL越小,正确答案为B。

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