某填料吸收塔,用清水除去气体混合物中有害物质,若进塔气中含有害物质5%(体积-|||-%),要求吸收率为90%,气体流率为 /((m)^2cdot h), 液体流率为 /((m)^2cdot h), 此液体-|||-流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律,并已知液相传质单元高度H为-|||-0.44m,气相体积分传质系数 _(1)a=0.06kmol/((m)^3cdot s), 该塔在常温下逆流等温操作。试求:(1)-|||-塔底排出液的组成;(2)所需填料层高度。

步骤 1：计算塔底排出液的组成
根据题意，进塔气体中含有的有害物质为5%，要求吸收率为90%，则塔顶排出气体中含有的有害物质为5%×(1-90%)=0.5%。设塔底排出液的组成为x，根据物料平衡，有：
${x}_{1}=\dfrac {{x}_{1}-{y}_{2}}{LG}+{x}_{2}$
其中，${x}_{1}$为塔底排出液的组成，${y}_{2}$为塔顶排出气体中含有的有害物质，L为液体流率，G为气体流率，${x}_{2}$为塔顶排出液的组成。代入已知数据，得：
${x}_{1}=\dfrac {0.05-0.005}{2432}+0=0.06$
步骤 2：计算最小液气比
根据题意，液体流率为最小流率的1.5倍，即：
$\dfrac {L}{G}=1.5{|\dfrac {L}{G}|}_{min}$
代入已知数据，得：
$\dfrac {24}{32}=1.5\times \dfrac {{v}_{1}-{x}_{2}}{{y}_{1}-{x}_{2}}$
解得：${x}_{2}=0$
步骤 3：计算液气比
根据题意，液气比为：
$\dfrac {L}{G}=1.5{|\dfrac {L}{G}|}_{min}$
代入已知数据，得：
$\dfrac {24}{32}=1.5\times \dfrac {0.05-0}{0.05}$
解得：$m=0.556$
步骤 4：计算液相传质单元数
根据题意，液相传质单元数为：
${N}_{O{C}_{2}}=\dfrac {1}{1-\dfrac {1}{4}}\ln |(1-\dfrac {1}{A})\dfrac {{Y}_{1}}{{X}_{2}}+\dfrac {1}{A}|$
代入已知数据，得：
${N}_{O{C}_{2}}=\dfrac {1}{1-0.74}\cdots (1-0.74)\dfrac {0.05}{0.005}+0.74=4.64$
步骤 5：计算液相传质单元高度
根据题意，液相传质单元高度为：
${H}_{min}={H}_{m}=\dfrac {1}{\Delta }{H}_{1}$
代入已知数据，得：
${H}_{min}=0.148+0.74\times 0.44=0.47m$
步骤 6：计算所需填料层高度
根据题意，所需填料层高度为：
$H={H}_{(x)}\cdot {N}_{{O}_{2}}$
代入已知数据，得：
$H=0.47\times 4.64=2.2m$