题目
拟设计一常压填料吸收塔,用清水处理3000m3/h含NH35%(体积分数)的空气,要求NH3的去除率为99%,实际用水量为最小水量的1.5倍。已知塔内操作温度为25℃,平衡关系为y=1.3x;取塔顶空塔气速1.1m/s,气相体积总传质系数Kya为 270kmol/(h.m3),试求:(1)用水量和出塔液浓度(2)填料层高度。
拟设计一常压填料吸收塔,用清水处理3000m3/h含NH35%(体积分数)的空气,要求NH3的去除率为99%,实际用水量为最小水量的1.5倍。已知塔内操作温度为25℃,平衡关系为y=1.3x;取塔顶空塔气速1.1m/s,气相体积总传质系数Kya为 270kmol/(h.m3),试求:(1)用水量和出塔液浓度(2)填料层高度。
题目解答
答案
(1)用水量为4260kg/h;出塔液浓度为0.0256(2)填料层高度为6.43m
解析
步骤 1:计算进塔气体中NH3的摩尔流量
首先,计算进塔气体中NH3的摩尔流量。已知气体流量为3000m³/h,NH3的体积分数为5%,操作温度为25℃,即298K。假设标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,可以计算出进塔气体中NH3的摩尔流量。
步骤 2:计算最小用水量
根据平衡关系y=1.3x,可以计算出最小用水量。最小用水量是指在达到要求的NH3去除率时,所需的最小液体流量。
步骤 3:计算实际用水量
实际用水量为最小用水量的1.5倍,可以计算出实际用水量。
步骤 4:计算出塔液浓度
根据最小用水量和实际用水量,可以计算出出塔液浓度。
步骤 5:计算填料层高度
根据气相体积总传质系数Kya和实际用水量,可以计算出填料层高度。
首先,计算进塔气体中NH3的摩尔流量。已知气体流量为3000m³/h,NH3的体积分数为5%,操作温度为25℃,即298K。假设标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,可以计算出进塔气体中NH3的摩尔流量。
步骤 2:计算最小用水量
根据平衡关系y=1.3x,可以计算出最小用水量。最小用水量是指在达到要求的NH3去除率时,所需的最小液体流量。
步骤 3:计算实际用水量
实际用水量为最小用水量的1.5倍,可以计算出实际用水量。
步骤 4:计算出塔液浓度
根据最小用水量和实际用水量,可以计算出出塔液浓度。
步骤 5:计算填料层高度
根据气相体积总传质系数Kya和实际用水量,可以计算出填料层高度。