题目
在直径为 0.8 , (m) 的逆流操作填料吸收塔内，在常压、常温下用清水吸收氨-空气混合物中的氨，已知入塔混合气体中氨的体积分率为 0.01，要求混合气中 99% 的氨被水吸收。已知入塔的混合气的流量为 48 , (kmol/h)，水的用量为最小用量的 1.5 倍，在操作条件下，以摩尔比组成表示的相平衡关系为 Y^* = 0.755X，气相总体积传质系数为 198 , (kmol) / ((m)^3 cdot (h))，试求所需填料层高度。
在直径为 $0.8 \, \text{m}$ 的逆流操作填料吸收塔内，在常压、常温下用清水吸收氨-空气混合物中的氨，已知入塔混合气体中氨的体积分率为 $0.01$，要求混合气中 $99\%$ 的氨被水吸收。已知入塔的混合气的流量为 $48 \, \text{kmol/h}$，水的用量为最小用量的 $1.5$ 倍，在操作条件下，以摩尔比组成表示的相平衡关系为 $Y^* = 0.755X$，气相总体积传质系数为 $198 \, \text{kmol} / (\text{m}^3 \cdot \text{h})$，试求所需填料层高度。
题目解答
答案
根据题意，入塔气体 $ Y_1 = 0.0101 $，出塔气体 $ Y_2 = 0.0001 $。最小液气比 $ (L/G)_{\min} = 0.746 $，实际 $ L/G = 1.12 $。
出塔液体 $ X_1 = 0.00893 $。
传质单元数：
\[
\Delta Y_1 = 0.00336, \quad \Delta Y_2 = 0.0001, \quad \Delta Y_{\text{lm}} = \frac{0.00326}{3.515} \approx 0.000927
\]
\[
N_OG = \frac{0.01}{0.000927} \approx 10.79
\]
填料层高度：
\[
H = \frac{N_OG}{K_y a / G} = \frac{10.79}{198 / 48} \approx 2.62 \, \text{m}
\]
最终结果：$ H \approx 2.62 \, \text{m} $。