用清水逆流吸空气中的 (NH)_3，若将用水量增加，出口中 (NH)_3 含量将___；出塔液体浓度___（增大，减小，不变）。
用清水逆流吸空气中的 $\text{NH}_3$，若将用水量增加，出口中 $\text{NH}_3$ 含量将___；出塔液体浓度___（增大，减小，不变）。
题目解答
答案
解析
本题考查吸收塔操作线方程的应用以及用水量变化对吸收过程中出口气体和出塔液体浓度的影响。解题思路是先明确吸收塔操作线方程，再分析用水量增加时操作线斜率的变化，最后根据操作线的变化来判断出口气体中 $\text{NH}_3$ 含量和出塔液体浓度的变化情况。
1. 明确吸收塔操作线方程
吸收塔操作线方程为 $ y - y_1 = \frac{L}{G}(x_1 - x) $，其中 $y$ 是气相中溶质的摩尔分数，$x$ 是液相中溶质的摩尔分数，$L$ 是液相摩尔流量（即用水量），$G$ 是气相摩尔流量，$y_1$ 是进塔气相中溶质的摩尔分数，$x_1$ 是进塔液相中溶质的摩尔分数。
2. 分析用水量增加时操作线斜率的变化
当用水量 $L$ 增加时，由于气相摩尔流量 $G$ 不变，所以操作线斜率 $\frac{L}{G}$ 增大。
3. 判断出口气体中 $\text{NH}_3$ 含量的变化
在吸收过程中，进塔气相中 $\text{NH}_3$ 含量 $y_1$ 是固定的，进塔液相中 $\text{NH}_3$ 含量 $x_1$ 通常为 0（清水吸收）。操作线斜率增大，意味着操作线变得更陡峭。在吸收塔的操作范围内，操作线与平衡线的交点会发生变化，使得出口气体中 $\text{NH}_3$ 含量 $y_2$ 减小。
4. 判断出塔液体浓度的变化
根据物料衡算，$G(y_1 - y_2) = L(x_2 - x_1)$，变形可得 $x_2 = x_1 + \frac{G}{L}(y_1 - y_2)$。当 $L$ 增加时，$\frac{G}{L}$ 减小，虽然 $y_2$ 减小，但由于 $\frac{G}{L}$ 减小的影响更大，所以出塔液体浓度 $x_2$ 减小。