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. 同时加大氨气侧、水侧的湍动程度C. 提高水侧的温度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. 同时加大氨气侧、水侧的湍动程度
C. 提高水侧的温度
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
考查要点:本题主要考查吸收过程中总传质系数的影响因素及双膜理论的应用。
解题核心:根据双膜理论,总传质系数的倒数等于气相和液相传质阻力之和。当某一相的阻力占主导时,增大该相的湍动程度可显著提高总传质系数。
关键点:
- 水吸收氨气时,气相(氨气侧)的传质阻力通常为主导因素。
- 增大主导相的湍动程度可有效降低其阻力,从而增大总传质系数。
根据双膜理论,总传质系数 $K$ 满足:
$\frac{1}{K} = \frac{1}{k_G} + \frac{1}{k_L}$
其中 $k_G$ 和 $k_L$ 分别为气相和液相传质系数。若某一相的阻力占主导(如气相阻力 $\frac{1}{k_G}$ 远大于液相阻力 $\frac{1}{k_L}$),则总传质系数主要由该相决定。
选项分析:
- A. 加大氨气侧的湍动程度
气相湍动程度越大,$k_G$ 越大,气相阻力 $\frac{1}{k_G}$ 越小,总传质系数 $K$ 显著增大。 - B. 同时加大氨气侧、水侧的湍动程度
虽然同时增大 $k_G$ 和 $k_L$ 也能提高 $K$,但氨气侧阻力为主导时,单独增大氨气侧的湍动更有效。 - C. 提高水侧的温度
提高温度可能降低水的粘度,从而略微增大 $k_L$,但对总传质系数的提升有限。 - D. 加大水侧的湍动程度
增大 $k_L$ 可减小液相阻力,但若液相阻力本就较小,则对总传质系数的影响不明显。
结论:氨气侧的传质阻力为主导,因此选择 A。