题目
在填料塔中用清水逆流吸收混合气中的CO2,当水泵发生故障使水量减少时,气相总传质单元数()N()OG()将()。(变大、变小或不变)
在填料塔中用清水逆流吸收混合气中的CO2,当水泵发生故障使水量减少时,气相总传质单元数()N()OG()将()。(变大、变小或不变)
题目解答
答案
变小()
解析
考查要点:本题主要考查填料塔中传质过程的影响因素,特别是液相流量变化对气相总传质单元数(NOG)的影响。
解题核心思路:
- 理解传质单元数的定义:气相总传质单元数NOG反映了气相主体与液相界面间的传质阻力,与气相总传质系数(kG)、塔高(H)和气相流量(V)相关。
- 分析水量变化的影响:水量减少导致液相流率下降,液膜厚度增加,传质阻力增大,气相总传质系数(kG)减小。
- 推导NOG的变化:若kG减小而其他参数(H、V)不变,则NOG会变小。
破题关键点:
- 液膜厚度与传质阻力的关系:液膜变厚,分子扩散路径延长,传质效率降低。
- 传质系数kG的决定因素:液相流率直接影响液膜状态,从而改变kG。
在填料塔吸收过程中,气相总传质单元数(NOG)的计算公式为:
$N_{OG} = \frac{k_G H}{V}$
其中:
- $k_G$ 是气相总传质系数,与液膜厚度、流速等因素相关;
- $H$ 是填料层高度;
- $V$ 是气相流量。
当水泵故障导致水量减少时:
- 液相流率下降:液相流量减少,液膜厚度增加,液相持液量减少,填料润湿效果变差。
- 传质阻力增大:液膜变厚使气体分子扩散到液相主体的阻力增加,导致气相总传质系数 $k_G$ 减小。
- NOG的变化:由于 $k_G$ 减小而 $H$ 和 $V$ 不变,代入公式可得 $N_{OG}$ 变小。