题目
吸收操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处理量增大时,为保持回收率不变,可采取的措施有()A. 减少吸收剂用量B. 降低填料层高度C. 降低操作压力D. 降低操作温度
吸收操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处理量增大时,为保持回收率不变,可采取的措施有()
A. 减少吸收剂用量
B. 降低填料层高度
C. 降低操作压力
D. 降低操作温度
题目解答
答案
D. 降低操作温度
解析
本题考查吸收操作的基本原理以及影响吸收过程的因素,解题的关键在于分析每个选项对吸收过程中传质推动力和传质速率的影响,进而判断是否能在混合气处理量增大时保持回收率不变。
选项A
吸收剂用量减少时,气液比增大。根据吸收过程的相平衡关系和传质原理,气液比增大意味着传质推动力减小。在混合气处理量增大的情况下,传质推动力减小会导致吸收效果变差,回收率降低,所以不能采取减少吸收剂用量的措施,A选项错误。
选项B
降低填料层高度,气液接触面积减小。传质过程依赖于气液之间的充分接触,接触面积减小会使传质速率降低。当混合气处理量增大时,传质速率无法满足要求,会导致吸收不完全,回收率下降,因此不能降低填料层高度,B选项错误。
选项C
降低操作压力,根据亨利定律$p = Ex$(其中$p$为溶质在气相中的分压,$E$为亨利系数,$x$为溶质在液相中的摩尔分数),亨利系数$E$会增大,相平衡常数$m=\frac{E}{P}$($P$为总压)也会增大。相平衡常数增大意味着传质推动力减小,在混合气处理量增大时,传质推动力不足会使回收率降低,所以不能降低操作压力,C选项错误。
选项D
降低操作温度,亨利系数$E$减小,相平衡常数$m=\frac{E}{P}$减小。相平衡常数减小会使传质推动力增大,在混合气处理量增大的情况下,增大的传质推动力可以保证吸收过程的进行,从而保持回收率不变,所以可以采取降低操作温度的措施,D选项正确。