低浓度逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,仅降低入塔液体组成X2,则:气相总传质单元高度HOG___;气相总传质单元数NOG___
低浓度逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,仅降低入塔液体组成X2,则:气相总传质单元高度HOG___;气相总传质单元数NOG___
题目解答
答案
不变,不变
解析
本题考查低浓度逆流吸收操作中,入塔液体组成变化对气相总传质单元高度 $H_{OG}$ 和气相总传质单元数 $N_{OG}$ 的影响,解题关键在于明确这两个参数的影响因素。
1. 分析气相总传质单元高度 $H_{OG}$
气相总传质单元高度 $H_{OG}$ 的计算公式为:
$H_{OG}=\frac{V}{K_{Y}a\Omega}$
其中 $V$ 是气相摩尔流率,$K_{Y}a$ 是气相总体积传质系数,$\Omega$ 是塔的横截面积。
从公式可以看出,$H_{OG}$ 只与气相摩尔流率 $V$、气相总体积传质系数 $K_{Y}a$ 和塔的横截面积 $\Omega$ 有关,而题目中明确说明其他操作条件不变,仅降低入塔液体组成 $X_{2}$,这些因素均未改变,所以 $H_{OG}$ 不变。
2. 分析气相总传质单元数 $N_{OG}$
对于低浓度逆流吸收操作,气相总传质单元数 $N_{OG}$ 可由对数平均推动力法计算,公式为:
$N_{OG}=\frac{Y_{1}-Y_{2}}{\Delta Y_{m}}$
其中 $Y_{1}$ 是进塔气相组成,$Y_{2}$ 是出塔气相组成,$\Delta Y_{m}$ 是气相对数平均推动力。
在低浓度吸收中,相平衡关系可近似为直线,即 $Y = mX$($m$ 为相平衡常数)。当其他操作条件不变,仅降低入塔液体组成 $X_{2}$ 时,根据物料衡算 $V(Y_{1}-Y_{2}) = L(X_{1}-X_{2})$($L$ 为液相摩尔流率,$X_{1}$ 为出塔液相组成),由于 $L$、$V$、$X_{1}$、$Y_{1}$ 不变,$X_{2}$ 降低,$Y_{2}$ 会降低。
同时,气相对数平均推动力 $\Delta Y_{m}=\frac{(Y_{1}-mX_{1})-(Y_{2}-mX_{2})}{\ln\frac{Y_{1}-mX_{1}}{Y_{2}-mX_{2}}}$,虽然 $X_{2}$ 和 $Y_{2}$ 都发生了变化,但在低浓度吸收的条件下,经过计算和分析可以发现,$\frac{Y_{1}-Y_{2}}{\Delta Y_{m}}$ 的值保持不变,即 $N_{OG}$ 不变。