在吸收塔中用清水吸收混合气中的SO2,气体流量-|||-为5000m3(标准)/h,其中SO2占10%,要求SO2回收-|||-率为95%。气、液逆流接触,在塔的操作条件下-|||-SO2在两相间的平衡关系近似为 ^X=26.7X. 。试求:-|||-若取用水量为最小用量的1.5倍,用水量及吸收液-|||-出塔浓度。

步骤 1：计算气体流量中的SO2摩尔数
根据题目，气体流量为5000m³(标准)/h，其中SO2占10%。在标准状态下，1摩尔气体的体积为22.4L，因此气体流量中的SO2摩尔数为：
$$
\frac{5000}{22.4} \times 0.10 = 22.32 \quad kmol/h
$$
步骤 2：计算SO2的回收率
题目要求SO2的回收率为95%，因此出塔气体中的SO2摩尔数为：
$$
22.32 \times (1-0.95) = 1.116 \quad kmol/h
$$
步骤 3：计算最小用水量
根据题目，SO2在两相间的平衡关系近似为 ${Y}^{X}=26.7X$，其中Y为气相中SO2的摩尔分数，X为液相中SO2的摩尔分数。在最小用水量的情况下，出塔气体中的SO2摩尔分数为0.0056，因此出塔液相中SO2的摩尔分数为：
$$
X = \frac{Y}{26.7} = \frac{0.0056}{26.7} = 0.00021
$$
因此，最小用水量为：
$$
L_{min} = \frac{V(Y_1-Y_2)}{X_1-X_2} = \frac{22.32(0.1111-0.0056)}{0.00021-0} = 5100 \quad kmol/h
$$
步骤 4：计算实际用水量
题目要求用水量为最小用量的1.5倍，因此实际用水量为：
$$
L = 1.5 \times L_{min} = 1.5 \times 5100 = 7650 \quad kmol/h
$$
步骤 5：计算吸收液出塔浓度
根据步骤3，出塔液相中SO2的摩尔分数为0.00021，因此吸收液出塔浓度为：
$$
C = 0.00021 \times 7650 = 1.61 \quad kmol/m^3
$$