空气和氨的混合物在直径为0.8m的填料塔里用清水吸收其中所含氨的99.5%。每小时送入的混合气量为1400kg。混合气体的总压为101.3kPa,其中氨的分压为1.333kPa。实际吸收剂用量为最小耗用量的1.4倍。操作温度下的平衡关系为Y*=0.75X。吸收总系数为KYα=0.088kmol/(m3.s)。求每小时的用水量与所需的填料层高度。

步骤 1：计算混合气体中氨的摩尔流量
根据理想气体状态方程，可以计算出混合气体中氨的摩尔流量。首先，计算混合气体中氨的摩尔分数，然后根据总流量计算氨的摩尔流量。
步骤 2：计算最小耗用量
根据吸收过程的平衡关系，可以计算出最小耗用量。最小耗用量是使吸收过程达到平衡所需的最小吸收剂用量。
步骤 3：计算实际耗用量
实际耗用量是根据最小耗用量乘以实际耗用量与最小耗用量的比值计算得出的。
步骤 4：计算填料层高度
根据吸收总系数和实际耗用量，可以计算出填料层高度。填料层高度是使吸收过程达到所需吸收率所需的填料层高度。