题目
题号:j06c15096已知某填料吸收塔直径为1m,填料层高度4m。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分,该组分进口浓度为8%,出口浓度为1%(均为mol%,或摩尔比),混合惰性气流率为30kmol/h,操作液气比为2,相平衡关系30kmol/h,试求:(1) 操作液气比为最小液气比的多少倍?(2) 气相总传质系数30kmol/h;(3) 塔高为2米处气相浓度;(4) 若塔高不受限制,最大回收率为多少?
题号:j06c15096
已知某填料吸收塔直径为1m,填料层高度4m。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分,该组分进口浓度为8%,出口浓度为1%(均为mol%,或摩尔比),混合惰性气流率为
,操作液气比为2,相平衡关系
,试求:
(1) 操作液气比为最小液气比的多少倍?
(2) 气相总传质系数
;
(3) 塔高为2米处气相浓度;
(4) 若塔高不受限制,最大回收率为多少?
题目解答
答案
答案:已知:
解:1)
2)
3)
4)
操作线与平衡线重合
解析
步骤 1：计算最小液气比
根据题意，已知${Y}_{1}=0.08$，${Y}_{2}=0.01$，${X}_{2}=0$，相平衡关系$y=2x$，则${X}_{1}=\frac{{Y}_{1}}{2}=0.04$。最小液气比${(\frac{L}{V})}_{min}$的计算公式为：
$${(\frac{L}{V})}_{min}=\frac{{Y}_{1}-{Y}_{2}}{{X}_{1}-{X}_{2}}$$
代入已知值计算最小液气比。
步骤 2：计算操作液气比与最小液气比的倍数
已知操作液气比$\frac{L}{V}=2$，计算操作液气比为最小液气比的倍数。
步骤 3：计算气相总传质系数
已知填料层高度$Z=4m$，操作液气比$\frac{L}{V}=2$，惰性气流率$V=30kmol/h$，相平衡关系$y=2x$。根据操作线方程和传质系数的计算公式，计算气相总传质系数${K}_{Y}a$。
步骤 4：计算塔高为2米处气相浓度
根据操作线方程，计算塔高为2米处气相浓度${Y}_{2}$。
步骤 5：计算最大回收率
当塔高不受限制时，最大回收率${\phi }_{max}$的计算公式为：
$${\phi }_{max}=\frac{{Y}_{1}-{Y}_{2}}{{Y}_{1}}$$
代入已知值计算最大回收率。
根据题意，已知${Y}_{1}=0.08$，${Y}_{2}=0.01$，${X}_{2}=0$，相平衡关系$y=2x$，则${X}_{1}=\frac{{Y}_{1}}{2}=0.04$。最小液气比${(\frac{L}{V})}_{min}$的计算公式为：
$${(\frac{L}{V})}_{min}=\frac{{Y}_{1}-{Y}_{2}}{{X}_{1}-{X}_{2}}$$
代入已知值计算最小液气比。
步骤 2：计算操作液气比与最小液气比的倍数
已知操作液气比$\frac{L}{V}=2$，计算操作液气比为最小液气比的倍数。
步骤 3：计算气相总传质系数
已知填料层高度$Z=4m$，操作液气比$\frac{L}{V}=2$，惰性气流率$V=30kmol/h$，相平衡关系$y=2x$。根据操作线方程和传质系数的计算公式，计算气相总传质系数${K}_{Y}a$。
步骤 4：计算塔高为2米处气相浓度
根据操作线方程，计算塔高为2米处气相浓度${Y}_{2}$。
步骤 5：计算最大回收率
当塔高不受限制时，最大回收率${\phi }_{max}$的计算公式为：
$${\phi }_{max}=\frac{{Y}_{1}-{Y}_{2}}{{Y}_{1}}$$
代入已知值计算最大回收率。