题目
逆流填料吸收塔,当吸收因数A1且填料为无穷高时,气液两相将在( )达到平衡。A. 塔顶B. 塔底C. 塔中部D. 塔外部
逆流填料吸收塔,当吸收因数A1且填料为无穷高时,气液两相将在( )达到平衡。
A. 塔顶
B. 塔底
C. 塔中部
D. 塔外部
题目解答
答案
B. 塔底
解析
考查要点:本题主要考查逆流填料吸收塔的工作原理,特别是吸收因数(A)对气液相平衡位置的影响。
解题核心思路:
- 吸收因数A的定义:$A = \frac{K_y/a}{K_x/a} = \frac{K_y}{K_x}$,其中$K_y$和$K_x$分别为气相传质系数和液相传质系数。
- A<1的物理意义:液相传质阻力($K_x$)大于气相传质阻力($K_y$),即液相是传质的控制相。
- 填料无限高的极限情况:气相溶质被完全吸收,液相浓度逐渐升高,最终在塔底达到平衡。
破题关键点:
- 逆流操作特点:气体从塔顶向下流动,液体从塔顶喷淋而下,气液逆向接触。
- 平衡位置的决定因素:当填料高度无限大时,气相溶质浓度趋近于零,液相浓度趋近于进料气体浓度,最终在塔底完成传质平衡。
关键分析步骤
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吸收因数A的物理意义
- 当$A < 1$时,说明液相传质阻力($K_x$)大于气相传质阻力($K_y$),传质过程主要受液相控制。
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逆流操作的传质规律
- 气体从塔顶进入,携带溶质向下流动;液体从塔顶喷淋而下,吸收溶质。
- 随填料高度增加,气体溶质浓度逐渐降低,液体浓度逐渐升高。
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填料无限高的极限分析
- 气相:溶质被完全吸收,最终浓度趋近于零。
- 液相:浓度逐渐升高,最终在塔底达到与气体完全平衡的状态。
- 平衡位置:由于气体在塔底被完全吸收,液相在塔底浓度最高,此时气液两相在塔底达到平衡。