题目
对逆流操作的填料吸收塔,当脱吸因数S>1时,若塔高为无穷大,则气液两相将于_________达到平衡。A. 塔顶B. 塔底C. 塔中部D. 整个塔内
对逆流操作的填料吸收塔,当脱吸因数S>1时,若塔高为无穷大,则气液两相将于_________达到平衡。
A. 塔顶
B. 塔底
C. 塔中部
D. 整个塔内
题目解答
答案
B. 塔底
解析
考查要点:本题主要考查逆流填料吸收塔中气液相平衡位置的判断,需结合脱吸因数$S$的物理意义及塔高对相平衡的影响。
解题核心思路:
- 脱吸因数$S$的含义:$S = \frac{k_x}{k_y}$,当$S > 1$时,表明液相传质阻力小于气相传质阻力,脱吸作用占优。
- 逆流操作特点:气体从塔顶进入,液体从塔顶喷淋而下,气液逆向接触。
- 塔高无穷大时的极限状态:传质过程充分进行,气液浓度梯度最终消失,相平衡位置由$S$的大小决定。
破题关键点:
- $S > 1$时的平衡规律:当$S > 1$,液体中溶质浓度高于气体,脱吸作用使溶质从液体向气体转移,最终在塔底(液体流出端)达到平衡。
相平衡位置的推导
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逆流操作的浓度分布:
- 气体从塔顶进入时浓度高,沿塔高逐渐降低;液体从塔顶喷淋时浓度低,沿塔高逐渐升高。
- 当$S > 1$时,液体中溶质浓度增长更快,气体中溶质浓度下降更显著。
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塔高无穷大时的极限:
- 气液两相在充分接触后,浓度梯度完全消失,相平衡关系$y = f(x)$成立。
- $S > 1$时,平衡点位于液体流出端(塔底):此时液体浓度$x$与气体浓度$y$满足相平衡方程,且液体中溶质浓度不再增加。