题目
用水吸收混合气体中的少量二氧化碳。若在水中加少量碱,则总传质系数________。A. 变化不大;B. 显著减小;C. 显著增加;D. 不好确定AABBCCDD
用水吸收混合气体中的少量二氧化碳。若在水中加少量碱,则总传质系数________。
A. 变化不大;
B. 显著减小;
C. 显著增加;
D. 不好确定AABBCCDD
题目解答
答案
C. 显著增加;
解析
本题考查的是吸收过程中总传质系数的影响因素,解题的关键在于分析在水中加入少量碱后,对二氧化碳吸收过程中各分传质阻力的影响,进而判断总传质系数的变化。
在用水吸收混合气体中的少量二氧化碳的过程中,总传质系数 $K_y$ 与气相传质系数 $k_y$ 和液相传质系数 $k_x$ 有关,其关系可以用下式表示:
$\frac{1}{K_y}=\frac{1}{k_y}+\frac{m}{k_x}$
其中 $m$ 为相平衡常数。
当在水中加少量碱时,碱会与二氧化碳发生化学反应,这使得液膜中二氧化碳的浓度降低,从而减小了液膜的传质阻力。因为液膜传质阻力与液相传质系数成反比,液膜传质阻力减小,液相传质系数 $k_x$ 会显著增大。
在气相传质系数 $k_y$ 基本不变的情况下,由于 $k_x$ 显著增大,$\frac{m}{k_x}$ 会显著减小。那么 $\frac{1}{K_y}=\frac{1}{k_y}+\frac{m}{k_x}$ 中,$\frac{1}{K_y}$ 也会显著减小。
又因为总传质系数 $K_y$ 与 $\frac{1}{K_y}$ 成反比,所以总传质系数 $K_y$ 会显著增加。