题目
用20℃的清水逆流吸收氨-空气混合气中的氨,已知混合气体总压为101.3kPa,其中氨的分压为1.0133kPa,要求混合气体处理量为773m3/h,水吸收混合气中氨的吸收率为99%。在操作条件下物系的平衡关系为Y*=0.757X,若吸收剂用量为最小用的2倍,试求: (1)塔内每小时所需清水的量为多少kg? (2)塔底液相浓度(用摩尔分率表示)。
用20℃的清水逆流吸收氨-空气混合气中的氨,已知混合气体总压为101.3kPa,其中氨的分压为1.0133kPa,要求混合气体处理量为773m3/h,水吸收混合气中氨的吸收率为99%。在操作条件下物系的平衡关系为Y*=0.757X,若吸收剂用量为最小用的2倍,试求: (1)塔内每小时所需清水的量为多少kg? (2)塔底液相浓度(用摩尔分率表示)。
题目解答
答案

解析
步骤 1:计算混合气体中氨的摩尔分率
混合气体中氨的摩尔分率 ${Y}_{1}$ 可以通过氨的分压 ${P}_{A}$ 与混合气体总压 ${P}_{B}$ 的比值来计算。
步骤 2:计算吸收后的氨的摩尔分率
吸收后的氨的摩尔分率 ${Y}_{2}$ 可以通过 ${Y}_{1}$ 乘以(1-吸收率)来计算。
步骤 3:计算混合气体的摩尔流量
混合气体的摩尔流量 $V$ 可以通过混合气体的体积流量、温度和压力来计算。
步骤 4:计算最小吸收剂用量
最小吸收剂用量 ${L}_{max}$ 可以通过混合气体的摩尔流量、${Y}_{1}$、${Y}_{2}$、${X}_{1}$ 和 ${X}_{2}$ 来计算。
步骤 5:计算实际吸收剂用量
实际吸收剂用量 $L$ 可以通过最小吸收剂用量的2倍来计算。
步骤 6:计算塔底液相浓度
塔底液相浓度 ${x}_{1}$ 可以通过 ${x}_{2}$、混合气体的摩尔流量、${Y}_{1}$、${Y}_{2}$ 和实际吸收剂用量来计算。
混合气体中氨的摩尔分率 ${Y}_{1}$ 可以通过氨的分压 ${P}_{A}$ 与混合气体总压 ${P}_{B}$ 的比值来计算。
步骤 2:计算吸收后的氨的摩尔分率
吸收后的氨的摩尔分率 ${Y}_{2}$ 可以通过 ${Y}_{1}$ 乘以(1-吸收率)来计算。
步骤 3:计算混合气体的摩尔流量
混合气体的摩尔流量 $V$ 可以通过混合气体的体积流量、温度和压力来计算。
步骤 4:计算最小吸收剂用量
最小吸收剂用量 ${L}_{max}$ 可以通过混合气体的摩尔流量、${Y}_{1}$、${Y}_{2}$、${X}_{1}$ 和 ${X}_{2}$ 来计算。
步骤 5:计算实际吸收剂用量
实际吸收剂用量 $L$ 可以通过最小吸收剂用量的2倍来计算。
步骤 6:计算塔底液相浓度
塔底液相浓度 ${x}_{1}$ 可以通过 ${x}_{2}$、混合气体的摩尔流量、${Y}_{1}$、${Y}_{2}$ 和实际吸收剂用量来计算。