15.低浓度逆流吸收操作,当气、液进塔组成不变,而改变操作条件使脱吸因数S-|||-增大,则气体出塔浓度Y2将 () ,液体出塔浓度X1将 () 。-|||-A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定

题目解答
答案

解析
本题考查低浓度逆流吸收操作中脱吸因数对气体出塔浓度和液体出塔浓度的影响,解题思路是根据脱吸因数的定义以及吸收过程的物料衡算关系来分析。
1. 明确脱吸因数的定义
脱吸因数 $S=\frac{mG}{L}$,其中 $m$ 为相平衡常数,$G$ 为气相摩尔流率,$L$ 为液相摩尔流率。当脱吸因数 $S$ 增大时,意味着 $\frac{mG}{L}$ 增大,可能是 $m$ 增大、$G$ 增大或者 $L$ 减小。
2. 分析气体出塔浓度 $Y_2$ 的变化
根据吸收过程的物料衡算方程:$G(Y_1 - Y_2)=L(X_1 - X_2)$,变形可得 $Y_2 = Y_1-\frac{L}{G}(X_1 - X_2)$。
在低浓度逆流吸收操作中,气、液进塔组成 $Y_1$ 和 $X_2$ 不变。当 $S=\frac{mG}{L}$ 增大时,若 $G$ 增大,在 $L$ 不变的情况下,$\frac{L}{G}$ 减小,$Y_2$ 会增大;若 $L$ 减小,在 $G$ 不变的情况下,$\frac{L}{G}$ 也减小,$Y_2$ 同样会增大;若 $m$ 增大,情况较为复杂,因为 $m$ 增大可能会影响相平衡关系,进而影响吸收过程,但总体上从物料衡算和传质推动力的角度综合考虑,气体出塔浓度 $Y_2$ 会增大。所以气体出塔浓度 $Y_2$ 增大,选 A。
3. 分析液体出塔浓度 $X_1$ 的变化
由物料衡算 $G(Y_1 - Y_2)=L(X_1 - X_2)$ 可得 $X_1=X_2+\frac{G}{L}(Y_1 - Y_2)$。
虽然知道 $Y_2$ 增大,但由于 $S$ 增大的具体原因($m$、$G$、$L$ 变化情况不确定),无法准确判断 $\frac{G}{L}(Y_1 - Y_2)$ 的变化,也就不能确定 $X_1$ 的变化情况。所以液体出塔浓度 $X_1$ 不确定,选 D。