题目
用清水逆流吸收混合气中的氨,进入常压吸收塔的气体含氨 6%(体积),氨的吸收率为93.3 %,溶液出口浓度为 0.012 (摩尔比),操作条件下相平衡关系为 Y^=2.52X。试用气相摩尔比表示塔 顶和塔底处吸收的推动力。
用清水逆流吸收混合气中的氨,进入常压吸收塔的气体含氨 6%(体积),氨的吸收率为93.3 %,
溶液出口浓度为 0.012 (摩尔比),操作条件下相平衡关系为 Y^=2.52X。试用气相摩尔比表示塔 顶和塔底处吸收的推动力。
题目解答
答案
解:
y1 0 06 * Y1 1 0.064 Y1 =2.52X^2.52 0.012 =0.03024 1 -y1 1 - 0.06 丫2 二丫1(1一 ')= 0.064(1-0.933) =0.00429 Y^ -2.52X^2.52 0 = | |
塔顶： | -Y2 =丫2 -丫2 = 0.00429 = 0.00429 |
塔底： | :丫1 二 丫 一丫；二 0.064 - 0.03024 二 0.034 |
解析
步骤 1：计算塔顶气体摩尔比
根据题目，进入吸收塔的气体含氨 6%（体积），即 y1 = 0.06。因此，塔顶气体摩尔比 Y1 可以通过以下公式计算：
\[ Y1 = \frac{y1}{1 - y1} = \frac{0.06}{1 - 0.06} = 0.064 \]
步骤 2：计算塔底气体摩尔比
根据题目，氨的吸收率为 93.3%，即吸收了 93.3% 的氨。因此，塔底气体摩尔比 Y2 可以通过以下公式计算：
\[ Y2 = Y1 \times (1 - \text{吸收率}) = 0.064 \times (1 - 0.933) = 0.00429 \]
步骤 3：计算塔顶和塔底处吸收的推动力
根据题目，操作条件下相平衡关系为 Y^=2.52X。溶液出口浓度为 0.012（摩尔比），因此，塔顶和塔底处吸收的推动力可以通过以下公式计算：
\[ Y^ = 2.52X \]
\[ Y^_{\text{塔顶}} = 2.52 \times 0 = 0 \]
\[ Y^_{\text{塔底}} = 2.52 \times 0.012 = 0.03024 \]
\[ \text{塔顶推动力} = Y1 - Y^_{\text{塔顶}} = 0.064 - 0 = 0.064 \]
\[ \text{塔底推动力} = Y2 - Y^_{\text{塔底}} = 0.00429 - 0.03024 = -0.02595 \]
根据题目，进入吸收塔的气体含氨 6%（体积），即 y1 = 0.06。因此，塔顶气体摩尔比 Y1 可以通过以下公式计算：
\[ Y1 = \frac{y1}{1 - y1} = \frac{0.06}{1 - 0.06} = 0.064 \]
步骤 2：计算塔底气体摩尔比
根据题目，氨的吸收率为 93.3%，即吸收了 93.3% 的氨。因此，塔底气体摩尔比 Y2 可以通过以下公式计算：
\[ Y2 = Y1 \times (1 - \text{吸收率}) = 0.064 \times (1 - 0.933) = 0.00429 \]
步骤 3：计算塔顶和塔底处吸收的推动力
根据题目，操作条件下相平衡关系为 Y^=2.52X。溶液出口浓度为 0.012（摩尔比），因此，塔顶和塔底处吸收的推动力可以通过以下公式计算：
\[ Y^ = 2.52X \]
\[ Y^_{\text{塔顶}} = 2.52 \times 0 = 0 \]
\[ Y^_{\text{塔底}} = 2.52 \times 0.012 = 0.03024 \]
\[ \text{塔顶推动力} = Y1 - Y^_{\text{塔顶}} = 0.064 - 0 = 0.064 \]
\[ \text{塔底推动力} = Y2 - Y^_{\text{塔底}} = 0.00429 - 0.03024 = -0.02595 \]