题目
【单选题】含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若其他操作条件不变,而入口气体量增加,则对于气膜控制系统:其出口气体组成 y 2 将 _______ 。A. 增加B. 减少C. 不变
【单选题】含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若其他操作条件不变,而入口气体量增加,则对于气膜控制系统:其出口气体组成 y 2 将 _______ 。
A. 增加
B. 减少
C. 不变
题目解答
答案
A. 增加
解析
考查要点:本题主要考查吸收操作中气膜控制系统的传质特性,以及气体流量变化对出口浓度的影响。
解题核心思路:
- 气膜控制的特点是传质阻力主要由气膜决定,传质系数$k$与气体流速相关。
- 气体流量增加会导致气膜厚度减小,传质系数$k$增大,但同时液气比$L/V$降低,操作线斜率减小。
- 操作线与平衡线的交点位置变化,导致出口浓度$y_2$升高。
破题关键点:
- 气膜控制中,气体流量增加使$k$增大,但液气比$L/V$降低是主导因素,最终使吸收效率下降,出口浓度$y_2$增加。
气膜控制系统的传质特性
在气膜控制系统中,传质阻力主要集中在气膜侧,传质系数$k$与气体流速呈正相关。当入口气体量(气体流量$V$)增加时,气体流速加快,气膜厚度减小,导致$k$增大。
液气比与操作线的影响
气体流量$V$增加而液体流量$L$不变时,液气比$L/V$减小。操作线方程为:
$y = \frac{L}{V} \cdot \frac{x - x_1}{K'} + y_1$
其中,操作线斜率为$\frac{L}{V} \cdot \frac{1}{K'}$。当$L/V$减小,操作线斜率降低,操作线变得更平缓。
出口浓度的变化
操作线与平衡线($y = K'x$)的交点决定出口浓度$y_2$。液气比$L/V$减小使操作线向平衡线靠近,交点位置向右移动,导致出口浓度$y_2$升高。