题目
用纯溶剂逆流吸收低浓混合气中的溶质,当混合气中溶质的含量增大而其他入塔条件不变时,吸收率()A. 增大;B. 减小;C. 不变;D. 无法确定。
用纯溶剂逆流吸收低浓混合气中的溶质,当混合气中溶质的含量增大而其他入塔条件不变时,吸收率()
A. 增大;
B. 减小;
C. 不变;
D. 无法确定。
题目解答
答案
C. 不变;
解析
本题考查吸收过程中吸收率与混合气中溶质含量的关系,解题思路是根据吸收率的定义以及吸收过程的基本原理来分析。
吸收率的定义式为:$\eta=\frac{y_1 - y_2}{y_1}$,其中$y_1$是进塔混合气中溶质的摩尔分数,$y_2$是出塔混合气中溶质的摩尔分数。
在逆流吸收过程中,当用纯溶剂吸收低浓混合气中的溶质,且其他入塔条件(如溶剂用量、操作温度、压力、填料高度等)不变时,吸收过程的相平衡关系和传质推动力基本保持不变。
根据传质单元数的计算公式$N_{OG}=\frac{y_1 - y_2}{\Delta y_m}$($\Delta y_m$为对数平均推动力),由于其他条件不变,传质单元数$N_{OG}$不变。
又因为传质单元高度$H_{OG}$也不变(由设备条件和流体物性决定),根据$Z = H_{OG}N_{OG}$($Z$为填料层高度),填料层高度$Z$固定。
在吸收过程中,相平衡关系$y = mx$($m$为相平衡常数)不变,操作线方程$y=\frac{L}{V}x+(y_1-\frac{L}{V}x_1)$($L$为溶剂流量,$V$为惰性气体流量,$x_1$为进塔溶剂中溶质的摩尔分数,这里$x_1 = 0$)也不变。
当混合气中溶质的含量增大,即$y_1$增大时,由于传质单元数和传质单元高度不变,吸收过程的推动力和传质效果不变,出塔混合气中溶质的摩尔分数$y_2$会按比例增大。
将$y_2$按比例增大代入吸收率公式$\eta=\frac{y_1 - y_2}{y_1}$,可以发现$\eta$的值不变。