题目
用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850[mmHg] ，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1.25[kmol/（m2.h.atm）]，液膜吸收分系数 k＝0.85[m/h/]，试分析该气体被水吸收时，是属于气膜控制过程还是液膜控制过程？
用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850[mmHg] ，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1.25[kmol/（m2.h.atm）]，液膜吸收分系数 k＝0.85[m/h/]，试分析该气体被水吸收时，是属于气膜控制过程还是液膜控制过程？
题目解答
答案
M.E/P ∴E=mP=0.25×850/760=0.28（大气压）∵是稀溶液 ∴H = ρs/Ms.E =1000/（0.28×18）=198.4（kmol/（m3.atm））根据 1/KG =1/kG +1/（HkL ）； 即 1/ＫG =1/1.25 + 1/（198.4×0.85）∴ ＫG ≈kG =1.25 [kmol/（m2.h.atm）]；因此，是气膜控制过程。
解析
步骤 1：计算相平衡常数E
根据亨利定律，相平衡常数E可以通过操作压力P和相平衡常数m计算得到。E = mP。
步骤 2：计算液相摩尔浓度H
对于稀溶液，液相摩尔浓度H可以通过密度ρ、摩尔质量Ms和相平衡常数E计算得到。H = ρs / (Ms * E)。
步骤 3：计算总传质系数K
总传质系数K可以通过气膜吸收分系数kG、液膜吸收分系数kL和液相摩尔浓度H计算得到。1/K = 1/kG + 1/(H * kL)。
步骤 4：判断控制过程
如果K ≈ kG，则过程主要受气膜控制；如果K ≈ kL，则过程主要受液膜控制。
根据亨利定律，相平衡常数E可以通过操作压力P和相平衡常数m计算得到。E = mP。
步骤 2：计算液相摩尔浓度H
对于稀溶液，液相摩尔浓度H可以通过密度ρ、摩尔质量Ms和相平衡常数E计算得到。H = ρs / (Ms * E)。
步骤 3：计算总传质系数K
总传质系数K可以通过气膜吸收分系数kG、液膜吸收分系数kL和液相摩尔浓度H计算得到。1/K = 1/kG + 1/(H * kL)。
步骤 4：判断控制过程
如果K ≈ kG，则过程主要受气膜控制；如果K ≈ kL，则过程主要受液膜控制。