题目
例 9-4 在填料层为6m的塔内用清水吸收含氨5%(体积分数)的气体混合物(余为惰性气体),混合气体-|||-流量为 .025kmol/((m)^2cdot s), 入口清水流量为 .024kmol/((m)^2cdot s) 操作条件下相平衡关系为 =0.8x, 总传质系-|||-数Kya为 .06kmol/((m)^3cdot s) 试计算:-|||-(1)若希望氨的吸收率不低于99%,问能否满足要求?-|||-(2)该塔的实际吸收率为多少?
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算脱吸因数
脱吸因数 $S$ 是指气相中惰性气体与吸收剂的摩尔比，计算公式为 $S = \frac{mG}{L}$，其中 $m$ 是相平衡常数，$G$ 是混合气体流量，$L$ 是入口清水流量。
步骤 2：计算气相总传质单元数
气相总传质单元数 ${N}_{OG}$ 是指在填料塔中，气相传质单元数，计算公式为 ${N}_{OG} = \frac{1}{1-S} \ln \left[ (1-S) \frac{{y}_{0} - m{x}_{m}}{{y}_{0} - m{x}_{a}} + S \right]$，其中 ${y}_{0}$ 是入口气体中氨的浓度，${x}_{m}$ 是出口液体中氨的浓度，${x}_{a}$ 是入口液体中氨的浓度。
步骤 3：计算气相总传质单元高度
气相总传质单元高度 ${H}_{00}$ 是指在填料塔中，气相传质单元高度，计算公式为 ${H}_{00} = \frac{G}{{K}_{y}a}$，其中 ${K}_{y}a$ 是总传质系数。
步骤 4：计算填料层高度
填料层高度 ${h}_{m}$ 是指在填料塔中，填料层高度，计算公式为 ${h}_{m} = {H}_{00} {N}_{ac}$，其中 ${N}_{ac}$ 是气相总传质单元数。
步骤 5：计算实际吸收率
实际吸收率 $n$ 是指在填料塔中，实际吸收率，计算公式为 $n = \frac{{y}_{0} - {y}_{a}}{{y}_{0}} \times 100\%$，其中 ${y}_{a}$ 是出口气体中氨的浓度。
脱吸因数 $S$ 是指气相中惰性气体与吸收剂的摩尔比，计算公式为 $S = \frac{mG}{L}$，其中 $m$ 是相平衡常数，$G$ 是混合气体流量，$L$ 是入口清水流量。
步骤 2：计算气相总传质单元数
气相总传质单元数 ${N}_{OG}$ 是指在填料塔中，气相传质单元数，计算公式为 ${N}_{OG} = \frac{1}{1-S} \ln \left[ (1-S) \frac{{y}_{0} - m{x}_{m}}{{y}_{0} - m{x}_{a}} + S \right]$，其中 ${y}_{0}$ 是入口气体中氨的浓度，${x}_{m}$ 是出口液体中氨的浓度，${x}_{a}$ 是入口液体中氨的浓度。
步骤 3：计算气相总传质单元高度
气相总传质单元高度 ${H}_{00}$ 是指在填料塔中，气相传质单元高度，计算公式为 ${H}_{00} = \frac{G}{{K}_{y}a}$，其中 ${K}_{y}a$ 是总传质系数。
步骤 4：计算填料层高度
填料层高度 ${h}_{m}$ 是指在填料塔中，填料层高度，计算公式为 ${h}_{m} = {H}_{00} {N}_{ac}$，其中 ${N}_{ac}$ 是气相总传质单元数。
步骤 5：计算实际吸收率
实际吸收率 $n$ 是指在填料塔中，实际吸收率，计算公式为 $n = \frac{{y}_{0} - {y}_{a}}{{y}_{0}} \times 100\%$，其中 ${y}_{a}$ 是出口气体中氨的浓度。