题目
在逆流吸收塔中,用洗油吸收焦炉气中的芳烃。吸收塔压强为105 kPa ,温度为300 K,焦炉气流量为41.27kmol·hr-1,其中所含芳烃组成为0.02(摩尔分率,下同),吸收率为95%,进塔洗油中不含芳烃。若吸收剂最小用量为5.06 kmol·hr-1,取吸收剂用量为最小用量的1.5倍,试求进入塔顶的吸收剂摩尔流量及出塔吸收液组成。(操作条件下气液平衡关系为Y*=0.125X )
在逆流吸收塔中,用洗油吸收焦炉气中的芳烃。吸收塔压强为105 kPa ,温度为300 K,焦炉气流量为41.27kmol·hr-1,其中所含芳烃组成为0.02(摩尔分率,下同),吸收率为95%,进塔洗油中不含芳烃。若吸收剂最小用量为5.06 kmol·hr-1,取吸收剂用量为最小用量的1.5倍,试求进入塔顶的吸收剂摩尔流量及出塔吸收液组成。(操作条件下气液平衡关系为Y*=0.125X ) 
题目解答
答案
解:进塔气体中芳烃的摩尔比
②分
出塔气体中芳烃的摩尔比 
②分
②分
②分
解析
步骤 1：计算进塔气体中芳烃的摩尔比
根据题目，进塔气体中芳烃的摩尔分率为0.02，因此进塔气体中芳烃的摩尔比为：
${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\dfrac {0.02}{1-0.02}=0.0204$
步骤 2：计算出塔气体中芳烃的摩尔比
根据题目，吸收率为95%，因此出塔气体中芳烃的摩尔比为：
${Y}_{2}={Y}_{1}(1-n)=0.0204(1-0.95)=0.00102$
步骤 3：计算吸收剂的摩尔流量
根据题目，吸收剂最小用量为5.06 kmol·hr-1，取吸收剂用量为最小用量的1.5倍，因此吸收剂的摩尔流量为：
${L}_{1}=1.5\times {L}_{min}=1.5\times 5.06=7.59kmol\cdot h{r}^{-1}$
步骤 4：计算出塔吸收液组成
根据题目，操作条件下气液平衡关系为Y*=0.125X，因此出塔吸收液组成可由以下方程计算：
${x}_{1}={x}_{2}+\dfrac {P({Y}_{1}-{Y}_{2})}{{L}_{1}}$
其中，${x}_{2}$为进塔吸收液组成，由于进塔洗油中不含芳烃，因此${x}_{2}=0$。将已知数值代入方程，得到：
${x}_{1}=0+\dfrac {41.27\times (0.0204-0.00102)}{7.59}=0.11$
根据题目，进塔气体中芳烃的摩尔分率为0.02，因此进塔气体中芳烃的摩尔比为：
${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\dfrac {0.02}{1-0.02}=0.0204$
步骤 2：计算出塔气体中芳烃的摩尔比
根据题目，吸收率为95%，因此出塔气体中芳烃的摩尔比为：
${Y}_{2}={Y}_{1}(1-n)=0.0204(1-0.95)=0.00102$
步骤 3：计算吸收剂的摩尔流量
根据题目，吸收剂最小用量为5.06 kmol·hr-1，取吸收剂用量为最小用量的1.5倍，因此吸收剂的摩尔流量为：
${L}_{1}=1.5\times {L}_{min}=1.5\times 5.06=7.59kmol\cdot h{r}^{-1}$
步骤 4：计算出塔吸收液组成
根据题目，操作条件下气液平衡关系为Y*=0.125X，因此出塔吸收液组成可由以下方程计算：
${x}_{1}={x}_{2}+\dfrac {P({Y}_{1}-{Y}_{2})}{{L}_{1}}$
其中，${x}_{2}$为进塔吸收液组成，由于进塔洗油中不含芳烃，因此${x}_{2}=0$。将已知数值代入方程，得到：
${x}_{1}=0+\dfrac {41.27\times (0.0204-0.00102)}{7.59}=0.11$