题目
在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则气相总传质单元数( )。A. 增加B. 减少C. 不变D. 不定
在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则气相总传质单元数( )。
A. 增加
B. 减少
C. 不变
D. 不定
题目解答
答案
B. 减少
解析
考查要点:本题主要考查填料塔中气相总传质单元数的影响因素,涉及吸收过程的传质理论。
解题核心思路:
- 明确总传质单元数的定义:气相总传质单元数$N_G$反映了达到指定分离程度所需的气相传质能力,与传质系数$k_G$、气相体积流量$L_G$等因素相关。
- 分析流量变化对传质系数的影响:在低浓度难溶气体条件下,吸收过程主要受气膜阻力控制。气体流量增加会导致气相流速增大,传质系数$k_G$可能随流量增加而增大(如湍流条件下的$k_G \propto \sqrt{L_G}$)。
- 综合公式推导:总传质单元数公式为$N_G = \frac{k_G A}{L_G}$,若$k_G$的增长速率低于$L_G$,则$N_G$会减小。
破题关键点:
- 抓住“低浓度难溶气体”这一条件,明确传质阻力主要在气膜侧。
- 理解流量变化对$k_G$和$L_G$的双重影响,通过公式推导判断$N_G$的变化趋势。
在填料塔逆流吸收过程中,气相总传质单元数$N_G$的计算公式为:
$N_G = \frac{k_G A}{L_G}$
其中:
- $k_G$为气相传质系数,与气体流量$L_G$相关(如湍流时$k_G \propto \sqrt{L_G}$);
- $A$为传质面积(固定);
- $L_G$为气相体积流量。
当入口气量增加时:
- 气体流量$L_G$增大,导致分母$L_G$变大。
- 传质系数$k_G$随$L_G$增加而增大,但增速较慢(如$k_G \propto \sqrt{L_G}$)。
- 综合公式:若$k_G$的增长速率低于$L_G$,则$\frac{k_G}{L_G}$整体减小,最终$N_G$减少。
结论:入口气量增加时,气相总传质单元数减少。