题目
【例 6-9】在一逆流操作的填料塔中,用循环溶剂吸收气体混合物中溶质。气体入塔组成为0.025(摩尔比,下同),液气比为 1.6,操作条件下气液平衡关系为 Y=1.2X。若循环溶剂组成为 0.001,则出塔气体组成为 0.0025,现因脱吸不良,循环溶剂组成变为 0.01,试求此时出塔气体组成。
【例 6-9】在一逆流操作的填料塔中,用循环溶剂吸收气体混合物中溶质。气体入塔组成为0.025(摩尔比,下同),液气比为 1.6,操作条件下气液平衡关系为 Y=1.2X。若循环溶剂组成为 0.001,则出塔气体组成为 0.0025,现因脱吸不良,循环溶剂组成变为 0.01,试求此时出塔气体组成。
题目解答
答案
解:两种工况下,仅吸收剂初始组成不同,但因填料层高度一定,HOG不变,故 NOG也相同。由原工况下求得 NOG后,即可求算出新工况下出塔气体组成。原工况(即脱吸塔正常操作)下:吸收液出口组成由物料衡算求得:吸收过程平均推动力和 NOG为:ΔY1=Y1-mX1=0.025-1.2×0.0151=0.00688ΔY2=Y2-mX2=0.0025-1.2×0.001=0.0013新工况(即脱吸塔不正常)下;设此时出塔气相组成为 Y2′,出塔液相组成为 X1′,入塔液相组成为 X2′,则吸收塔物料衡算可得:'X1' =VL (Y1−Y2' )+X2' =0.025−Y21.6+0.01(a)NOG由下式求得0.025−1.2X4ln1′=6.72即Y2′−0.0120.025-1.2X1′=5.366(Y2′-0.012)联立式(a)和式(b),解得:Y2′=0.0127X1′=0.0177吸收平均推动力为:讨论:计算结果表明,当吸收-脱吸联合操作时,脱吸操作不正常,使吸收剂初始浓度升高,导致吸收塔平均推动力下降,分离效果变差,出塔气体浓度升高。习 题
解析
步骤 1:计算原工况下吸收液出口组成
原工况下,气体入塔组成为0.025,循环溶剂组成为0.001,出塔气体组成为0.0025。根据物料衡算,可以求得吸收液出口组成。
步骤 2:计算原工况下平均推动力和 NOG
根据气液平衡关系 Y=1.2X,可以计算出原工况下吸收过程的平均推动力和 NOG。
步骤 3:计算新工况下出塔气体组成
新工况下,循环溶剂组成为0.01,根据物料衡算和NOG不变的条件,可以求得新工况下出塔气体组成。
原工况下,气体入塔组成为0.025,循环溶剂组成为0.001,出塔气体组成为0.0025。根据物料衡算,可以求得吸收液出口组成。
步骤 2:计算原工况下平均推动力和 NOG
根据气液平衡关系 Y=1.2X,可以计算出原工况下吸收过程的平均推动力和 NOG。
步骤 3:计算新工况下出塔气体组成
新工况下,循环溶剂组成为0.01,根据物料衡算和NOG不变的条件,可以求得新工况下出塔气体组成。