题目

判断题1、吸收操作线方程的斜率是 L/V。2、脱吸因数 S 的表达式为 L/mV。3、用水吸收 H₂ 属于液膜吸收。

判断题
1、吸收操作线方程的斜率是 L/V。
2、脱吸因数 S 的表达式为 L/mV。
3、用水吸收 H₂ 属于液膜吸收。

题目解答

答案

  1. 吸收操作线方程的斜率确实是L/V。该斜率代表液气比，即单位气体处理量所对应的吸收剂用量，是物料衡算得出的直线方程的特征参数，与平衡关系或设备结构无关。因此该判断正确。

  2. 脱吸因数S的定义是L/(mV)，其中L为液相摩尔流量，V为气相摩尔流量，m为相平衡常数。该表达式用于描述脱吸过程的推动力与平衡关系的比值，是传质过程计算中的重要参数。因此该判断正确。

  3. 用水吸收H₂属于物理吸收，且由于H₂在水中的溶解度极低，属于难溶气体，其吸收过程主要受气膜阻力控制，而非液膜控制。液膜控制通常发生在易溶物质（如NH₃、SO₂、HCl等）的吸收中，此时液相扩散阻力占主导。因此，该判断错误。

答案：

  1. 正确

  2. 正确

  3. 错误

解析

本题主要考查吸收操作线方程、脱吸因数以及吸收过程控制步骤的相关知识。解题思路是依据这些概念的定义和性质，对每个判断题进行逐一分析判断。

  1. 对于“吸收操作线方程的斜率是 L/V”这一判断：
    • 吸收操作线方程是基于物料衡算推导得出的。在吸收塔的物料衡算中，设气相摩尔流量为 $V$，液相摩尔流量为 $L$，气液两相在塔内进行传质交换。
    • 以塔底和塔顶的物料衡算关系为基础，可得到吸收操作线方程 $y = \frac{L}{V}(x_2 - x_1)+\frac{y_2V - Lx_2}{V}$（其中 $y$ 为气相组成，$x$ 为液相组成，下标 1 和 2 分别表示塔顶和塔底）。
    • 从该方程可以明显看出，其斜率就是 $\frac{L}{V}$，它代表液气比，即单位气体处理量所对应的吸收剂用量，与平衡关系或设备结构无关。所以该判断正确。
  2. 对于“脱吸因数 $S$ 的表达式为 $L/mV$”这一判断：
    • 脱吸因数 $S$ 是传质过程计算中的重要参数，它用于描述脱吸过程的推动力与平衡关系的比值。
    • 其定义式就是 $S=\frac{L}{mV}$，其中 $L$ 为液相摩尔流量，$V$ 为气相摩尔流量，$m$ 为相平衡常数。所以该判断正确。
  3. 对于“用水吸收 $H_2$ 属于液膜吸收”这一判断：
    • 用水吸收 $H_2$ 属于物理吸收过程。
    • 吸收过程的控制步骤取决于溶质在溶剂中的溶解度。当溶质在溶剂中溶解度极低，属于难溶气体时，吸收过程主要受气膜阻力控制；当溶质在溶剂中溶解度很大，属于易溶物质时，吸收过程主要受液膜阻力控制。
    • 由于 $H_2$ 在水中的溶解度极低，是难溶气体，所以其吸收过程主要受气膜阻力控制，而非液膜控制。而像 $NH_3$、$SO_2$、$HCl$ 等易溶物质的吸收过程才主要受液膜控制。所以该判断错误。