题目
若提高进吸收塔的夜相浓度,其他操作条件不变,则出塔气相浓度将____。
若提高进吸收塔的夜相浓度,其他操作条件不变,则出塔气相浓度将____。
题目解答
答案
增加
解析
本题考查吸收塔的传质原理以及液相浓度对出塔气相浓度的影响。解题思路是依据吸收过程的相平衡关系和传质推动力来分析。
在吸收塔中,吸收过程是气相中的溶质向液相中转移的过程,其传质推动力与气液两相的实际浓度和平衡浓度有关。相平衡关系描述了在一定条件下,气液两相达到平衡时溶质在气相和液相中的浓度关系。
设进塔液相浓度为$X_2$,出塔液相浓度为$X_1$,进塔气相浓度为$Y_2$,出塔气相浓度为$Y_1$。根据吸收塔的物料衡算方程$V(Y_2 - Y_1)=L(X_1 - X_2)$(其中$V$为气相摩尔流量,$L$为液相摩尔流量)。
当提高进塔液相浓度$X_2$,其他操作条件(如$V$、$L$、$Y_2$)不变时,为了满足物料衡算,在吸收过程中,气相中溶质向液相转移的量会减少。因为传质推动力$\Delta Y=Y - Y^*$($Y$为气相实际浓度,$Y^*$为与液相浓度成平衡的气相浓度)会变小,使得吸收过程减弱。
从相平衡的角度来看,进塔液相浓度升高,对应的平衡气相浓度也会升高。在吸收塔内,气液两相接触传质,由于进塔液相浓度升高,使得整个塔内的传质推动力下降,吸收效果变差,从而导致出塔气相浓度$Y_1$增加。