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当已知吸收的相际传质过程为气膜控制时,为提高总传质系数,应该设法()A. 提高气相流速或湍动程度B. 提高液相流速或湍动程度C. 同时提高气相和液相的流速及湍动程度D. 以上说法均不

当已知吸收的相际传质过程为气膜控制时,为提高总传质系数,应该设法()
  • A. 提高气相流速或湍动程度
  • B. 提高液相流速或湍动程度
  • C. 同时提高气相和液相的流速及湍动程度
  • D. 以上说法均不

题目解答

答案

A

解析

考查要点:本题主要考查相际传质过程中的气膜控制特性及总传质系数的影响因素。
解题核心:明确气膜控制时总传质系数的决定因素,理解气相传质系数与总传质系数的关系。
关键思路:

  1. 当过程为气膜控制时,总传质系数主要由气相传质阻力决定。
  2. 提高气相传质系数(如增加气相流速或湍动程度)可显著提升总传质系数。
  3. 液相条件的改变对总传质系数影响较小,因此时液膜阻力非关键因素。

相际传质过程中,总传质系数 $K$ 的倒数为各分传质阻力之和:
$\frac{1}{K} = \frac{1}{k_G} + \frac{1}{k_L}$
其中 $k_G$ 为气相传质系数,$k_L$ 为液相传质系数。

当过程为气膜控制时,气膜阻力占主导(即 $k_G \ll k_L$),此时总传质系数近似为:
$K \approx k_G$
因此,提高 $k_G$ 可直接提升 $K$。

气相传质系数 $k_G$ 的影响因素:

  • 气相流速:提高流速可减薄气侧边界层,降低阻力。
  • 湍动程度:增强湍动(如通过搅拌或改变填料结构)可加速分子扩散,提高传质效率。

选项分析:

  • A:正确。提高气相流速或湍动程度可显著增大 $k_G$,从而提升 $K$。
  • B/C:错误。液相条件的改变主要影响 $k_L$,但此时液膜阻力非关键因素。
  • D:错误。选项A有效。

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