题目
在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨--空气混合气中的氨,混合气流量为0.025kmol/s,混合气入塔含氨摩尔分数为0.02,出塔含氨摩尔分数为0.001。吸收塔操作的总压为101.3kPa,温度为293K,在操作浓度范围内,氨水系统的平衡方程为y*=1.2x,总传质系数Kya为0.0522kmol/(s·m3)。若塔径为1m,实际液气比为最小液气比的1.2倍。试求:①塔底液相浓度x1;②所需填料层高度H。(0.0139;6m)
在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨--空气混合气中的氨,混合气流量为0.025kmol/s,混合气入塔含氨摩尔分数为0.02,出塔含氨摩尔分数为0.001。吸收塔操作的总压为101.3kPa,温度为293K,在操作浓度范围内,氨水系统的平衡方程为y*=1.2x,总传质系数Kya为0.0522kmol/(s·m3)。若塔径为1m,实际液气比为最小液气比的1.2倍。试求:①塔底液相浓度x1;②所需填料层高度H。(0.0139;6m)
题目解答
答案
解:① 
②
9用一填料层高度为3m的吸收塔来测定传质单元高度,已知平衡关系为y*=0.25x,气体流量G=100kmol/(m2·h),进口溶质浓度y1=0.052,吸收率92.3%;液体流量L=100kmol/(m2·h),进口浓度x2=0,求传质单元高度为多少?若操作条件作下列变动,填料层高度分别应为多少? ①气体流速增加一倍,y1、y2、x2均保持不变;②液体流速增大加倍,y1、y2、x2均保持不变。(假定气液量改变后,塔均能保持正常操作,且
)。(0.98m,4.71m,2.22m)
解:
解析
步骤 1：计算最小液气比
最小液气比(L/G)min的计算公式为：(L/G)min = (y1 - y2) / (x1 - x2)，其中y1和y2分别为入塔和出塔的气体摩尔分数，x1和x2分别为入塔和出塔的液体摩尔分数。由于x2=0，且y* = 1.2x，可以得到x1 = (y1 - y2) / 1.2。
步骤 2：计算实际液气比
实际液气比(L/G) = 1.2 * (L/G)min。
步骤 3：计算塔底液相浓度
塔底液相浓度x1 = (y1 - y2) / 1.2。
步骤 4：计算所需填料层高度
所需填料层高度H的计算公式为：H = (G / Kya) * (y1 - y2) / (1 - y1 / (1.2 * x1))，其中G为气体流量，Kya为总传质系数。
最小液气比(L/G)min的计算公式为：(L/G)min = (y1 - y2) / (x1 - x2)，其中y1和y2分别为入塔和出塔的气体摩尔分数，x1和x2分别为入塔和出塔的液体摩尔分数。由于x2=0，且y* = 1.2x，可以得到x1 = (y1 - y2) / 1.2。
步骤 2：计算实际液气比
实际液气比(L/G) = 1.2 * (L/G)min。
步骤 3：计算塔底液相浓度
塔底液相浓度x1 = (y1 - y2) / 1.2。
步骤 4：计算所需填料层高度
所需填料层高度H的计算公式为：H = (G / Kya) * (y1 - y2) / (1 - y1 / (1.2 * x1))，其中G为气体流量，Kya为总传质系数。