对难溶气体，如欲提高其吸收速率，较有效的手段是（）。

这是一道关于化工原理中**气体吸收过程传质阻力控制步骤**的经典题目。以下是详细的解析： ### 1. 核心理论：双膜理论与阻力控制 在气体吸收过程中，总传质阻力由**气膜阻力**和**液膜阻力**两部分组成。根据亨利定律系数 $E$ 或相平衡常数 $m$ 的大小，难溶气体和易溶气体的控制步骤不同： * **易溶气体**（如 $NH_3$ 溶于水）：溶解度大，亨利系数小。主要阻力集中在**气膜**侧，称为**气膜控制**。此时，提高气相流速（增强气相湍动）能显著减小气膜厚度，从而提高吸收速率。 * **难溶气体**（如 $O_2$、$CO_2$ 溶于水）：溶解度小，亨利系数大。主要阻力集中在**液膜**侧，称为**液膜控制**。此时，气膜阻力相对很小，可以忽略不计，总传质系数主要取决于液相传质系数。 ### 2. 选项分析 题目明确指出是**难溶气体**，因此该过程属于**液膜控制**。要提高吸收速率，关键在于减小液膜阻力，即增大液相传质系数 $k_L$。 * **A. 减小气相流速**：会降低气相传质系数，虽然对液膜控制过程影响不大，但绝不会提高速率，甚至可能略微降低或无变化，且不符合“有效手段”的要求。 * **B. 增大气相流速**：主要减小气膜阻力。由于难溶气体是液膜控制，气膜阻力占比极小，因此增大气相流速对总吸收速率的提升效果非常微弱，不是最有效的手段。 * **C. 减小液相流速**：会减弱液相的湍动程度，导致液膜厚度增加，液相传质系数 $k_L$ 减小，从而**降低**吸收速率。 * **D. 增大液相流速**：能够增强液相的湍动程度，减小液膜厚度，显著增大液相传质系数 $k_L$。由于是液膜控制，这将直接且显著地提高总吸收速率。 ### 3. 结论 对于难溶气体（液膜控制），强化传质的关键在于强化液相侧的传质。因此，**增大液相流速**是最有效的手段。 故正确答案为 **D**。