题目
12.在逆流吸收填料塔中,用吸收剂吸收混合气体中某难溶溶质,若其他操作条件不-|||-变,入塔气量增加,则气相总传质单元数、出口气体组成y2和出口液体组成x 1分别将-|||-() 。-|||-A.减少、增加、增加 B.减少、增加、减少-|||-C.增加、增加、增加 D.增加、减少、减少

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查吸收塔中气量变化对传质单元数、气体和液体组成的影响,需结合传质基本原理和操作条件变化的分析。
解题核心思路:
- 总传质单元数:由公式 $N_G = \frac{L}{V} H_G$ 分析,气体流量 $V$ 增加导致 $\frac{L}{V}$ 减小,但气膜变薄使 $H_G$ 增大,综合判断 $\frac{L}{V} H_G$ 的变化趋势。
- 出口气体组成 $y_2$:气体流量增加使吸收推动力不足,吸收不完全,导致 $y_2$ 增加。
- 出口液体组成 $x_1$:处理的气体量增加,尽管传质效率下降,但吸收的溶质总量可能增加,导致 $x_1$ 增加。
破题关键点:
- 难溶气体特性:传质阻力主要来自气膜,气体流量变化对 $H_G$ 影响显著。
- 液气比 $L/V$ 的变化:直接影响总传质单元数。
- 操作方程与传质推动力:气体流量增加导致吸收推动力降低,但处理量增大可能提升溶质总量。
气相总传质单元数 $N_G$
- 公式推导:
气相总传质单元数 $N_G = \frac{L}{V} H_G$,其中 $H_G$ 为气相传质系数。 - 分析变化:
- 气体流量 $V$ 增加,$\frac{L}{V}$ 减小。
- 气膜变薄,$H_G$ 增大,但 $\frac{L}{V}$ 的减小更显著(因 $H_G$ 增幅有限)。
- 综合结果:$N_G$ 减少。
出口气体组成 $y_2$
- 吸收推动力分析:
气体流量增加导致单位时间内需吸收的溶质增多,但吸收剂流量 $L$ 不变,传质推动力不足。 - 吸收不完全:
未被吸收的溶质残留更多,导致 $y_2$ 增加。
出口液体组成 $x_1$
- 溶质总量分析:
虽然传质效率下降($N_G$ 减少),但处理的气体量增加,总吸收的溶质可能更多。 - 液体浓度变化:
吸收剂流量 $L$ 不变,溶质总量增加导致 $x_1$ 增加。