题目
在以内径为0.8 , (m)、填料层高度为4 , (m)的吸收塔中，用清水吸收混合气体中的溶质组分。吸收塔操作压强为101.33 , (kPa)、温度为20^circ (C)，混合气体流量为1000 , (m)^3/(h)，进塔气体组成为0.05，出塔气体组成为0.01（均为摩尔分数）。吸收剂用量为96 , (kmol)/(h)。操作条件下相平衡关系为Y^* = 2X。试求：（1）吸收剂用量为最小用量的倍数；（2）气相体积吸收总系数K_({Ya)}。
在以内径为$0.8 \, \text{m}$、填料层高度为$4 \, \text{m}$的吸收塔中，用清水吸收混合气体中的溶质组分。吸收塔操作压强为$101.33 \, \text{kPa}$、温度为$20^{\circ} \text{C}$，混合气体流量为$1000 \, \text{m}^3/\text{h}$，进塔气体组成为$0.05$，出塔气体组成为$0.01$（均为摩尔分数）。吸收剂用量为$96 \, \text{kmol}/\text{h}$。操作条件下相平衡关系为$Y^* = 2X$。试求：（1）吸收剂用量为最小用量的倍数；（2）气相体积吸收总系数$K_{\text{Ya}}$。
题目解答
答案
1. 根据吸收塔物料平衡，$ L_{\min} = \frac{V (Y_1 - Y_2)}{X_1^*} = \frac{41.6 \times 0.04253}{0.026315} \approx 67.2 \, \text{kmol/h} $。
\[
\frac{L}{L_{\min}} = \frac{96}{67.2} = 1.428
\]
2. 平均推动力 $ \Delta Y_{\text{m}} = \frac{0.00567}{0.445} \approx 0.01274 $。
\[
K_y a = \frac{V (Y_1 - Y_2)}{H A \Delta Y_{\text{m}}} = \frac{41.6 \times 0.04253}{4 \times \pi (0.4)^2 \times 0.01274} \approx 68.7 \, \text{kmol/(m}^3 \cdot \text{h)}
\]
最终结果：
1. $ \frac{L}{L_{\min}} = 1.428 $。
2. $ K_y a = 68.7 \, \text{kmol/(m}^3 \cdot \text{h)} $。