题目

在填料高度6m的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为2。操作条件下平衡关系Y=1.5X.溶质的回收率为90%，若保持气液两相流量不变，欲将回收率提高到95%，问填料层高度增加多少米？,设其KYa值不变

题目解答

答案

Z=HOG ×NOG Z’= HOG ×N’OG

（依题意HOG为定值）

NOG =(Y1－Y2)/△Ym

△Ym=[(Y1-Y1*）-（Y2-Y2*）]/ln(Y1-Y1*）/（Y2-Y2*）而： Y1－Y2=Y1－Y1（1－φ)=Y1φ

∵L/V=(Y1－Y2)/X1 , ∴X1=Y1φ/1.5

Y1－Y1*=Y1－mX1=Y1－m(Y1φ/1.5)=Y1(1－mφ/1.5)

Y2－Y2*=Y2－0=Y1(1－φ)

代入化简：

NOG’=[φln(1－mφ/2)/(1－φ)]/(φ－mφ/2）

=[0.9×ln(1－1.5×0.9/2) /(1－0.9) ]/(0.9－1.5×0.9/2)=4.715

同理可得：

HOG’=[φ’ln(1－mφ’/2)/(1－φ’)]/(φ’－mφ’/2)

=[0.95 ln(1—1.5×0.95/2)/(1－0.95)]/(0.95－1.5×0.98/2)=1.662/0.238=6.983

Z’= ZN’OG /NOG =6×6.983/4.715=8.89m

∴△Z=8.89－6=2.29m

解析

步骤 1：计算初始操作条件下的NOG
根据题意，初始操作条件下的溶质回收率为90%，即φ=0.9。液气比为2，即L/V=2。平衡关系为Y=1.5X。根据这些条件，我们可以计算出初始操作条件下的NOG。
步骤 2：计算初始操作条件下的NOG
根据题意，初始操作条件下的溶质回收率为90%，即φ=0.9。液气比为2，即L/V=2。平衡关系为Y=1.5X。根据这些条件，我们可以计算出初始操作条件下的NOG。
步骤 3：计算新的操作条件下的NOG
根据题意，新的操作条件下的溶质回收率为95%，即φ'=0.95。液气比为2，即L/V=2。平衡关系为Y=1.5X。根据这些条件，我们可以计算出新的操作条件下的NOG。
步骤 4：计算填料层高度增加量
根据题意，初始操作条件下的填料层高度为6m。根据步骤2和步骤3计算出的NOG，我们可以计算出新的操作条件下的填料层高度。填料层高度增加量为新的填料层高度减去初始填料层高度。