题目
逆流吸收操作,吸收剂温度升高,其他入塔条件都不变,则出口气体浓度y出,液相出口浓度x出(A. y出增大,x出增大B. y出增大,出减小C. y出减小,x出减小D. y出减小,x出增大
逆流吸收操作,吸收剂温度升高,其他入塔条件都不变,则出口气体浓度y出,液相出口浓度x出(
A. y出增大,x出增大
B. y出增大,出减小
C. y出减小,x出减小
D. y出减小,x出增大
题目解答
答案
B
解析
本题考查逆流吸收操作中吸收剂温度变化对出口气体浓度和液相出口浓度的影响,解题思路是根据吸收过程的基本原理以及温度对吸收平衡和传质速率的影响来分析。
1. 分析吸收过程的基本原理
在逆流吸收操作中,吸收过程遵循传质的基本原理,即溶质从气相转移到液相。吸收的推动力是气相中溶质的实际分压与液相中溶质的平衡分压之差。用公式表示为:
$\Delta p = p - p^*$
其中$\Delta p$是传质推动力,$p$是气相中溶质的实际分压,$p^*$是与液相成平衡的气相中溶质的分压。
2. 考虑温度对吸收平衡的影响
吸收平衡关系通常用亨利定律来描述,即$p^* = Ex$,其中$E$是亨利系数,$x$是液相中溶质的摩尔分数。一般情况下,亨利系数$E$随温度的升高而增大。当吸收剂温度升高时,亨利系数$E$增大,在相同的液相浓度$x$下,与液相成平衡的气相中溶质的分压$p^*$增大。
3. 分析温度升高对传质推动力的影响
由于传质推动力$\Delta p = p - p^*$,当$p^*$增大时,传质推动力$\Delta p$减小。传质推动力减小意味着传质速率降低,即溶质从气相转移到液相的速率变慢。
4. 分析对出口气体浓度$y_{出}$的影响
因为传质速率降低,在其他入塔条件不变的情况下,气相中的溶质不能充分地转移到液相中,所以出口气体中溶质的浓度$y_{出}$会增大。
5. 分析对液相出口浓度$x_{出}$的影响
由于传质速率降低,进入液相的溶质减少,而吸收剂的流量不变,所以液相出口中溶质的浓度$x_{出}$会减小。