题目
用SO2含量为1.1×10-3（摩尔分率）的水溶液吸收含SO2为0.09（摩尔分率）的混合气中的SO2。已知进塔吸收剂流量为37800kg/h，混合气流量为100kmol/h，要求SO2的吸收率为80%。在吸收操作条件下，系统的平衡关系为Y*=17.8X，求气相总传质单元数。
用SO2含量为1.1×10-3（摩尔分率）的水溶液吸收含SO2为0.09（摩尔分率）的混合气中的SO2。已知进塔吸收剂流量为37800kg/h，混合气流量为100kmol/h，要求SO2的吸收率为80%。在吸收操作条件下，系统的平衡关系为Y*=17.8X，求气相总传质单元数。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算吸收剂流量
吸收剂流量 $L=\dfrac {37800}{18}=2100kmol/h$，其中18是水的摩尔质量。
步骤 2：计算进塔混合气中SO_2的摩尔分率
${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\dfrac {0.09}{1-0.09}=0.099$，其中${y}_{1}$是进塔混合气中SO_2的摩尔分率。
步骤 3：计算出塔混合气中SO_2的摩尔分率
${Y}_{2}={Y}_{1}(1-n)=0.099(1-0.8)=0.0198$，其中$n$是SO_2的吸收率。
步骤 4：计算惰性气体流量
惰性气体流量 $V=100(1-{y}_{1})=100(1-0.09)=91kmol/h$。
步骤 5：计算吸收剂中SO_2的摩尔分率
${x}_{1}={x}_{2}+\dfrac {v}{L}({x}_{1}-{x}_{2})=1.1\times {10}^{-3}+\dfrac {91}{2100}(0.0099-0.0198)=4.53\times {10}^{-3}$，其中${x}_{1}$是吸收剂中SO_2的摩尔分率。
步骤 6：计算气相总传质单元数
${N}_{ac}=\dfrac {{Y}_{1}-{Y}_{2}}{\Delta {Y}_{m}}=\dfrac {0.099-0.0198}{4.1\times {10}^{-3}}=19.3$，其中$\Delta {Y}_{m}$是气相总传质单元数。
吸收剂流量 $L=\dfrac {37800}{18}=2100kmol/h$，其中18是水的摩尔质量。
步骤 2：计算进塔混合气中SO_2的摩尔分率
${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\dfrac {0.09}{1-0.09}=0.099$，其中${y}_{1}$是进塔混合气中SO_2的摩尔分率。
步骤 3：计算出塔混合气中SO_2的摩尔分率
${Y}_{2}={Y}_{1}(1-n)=0.099(1-0.8)=0.0198$，其中$n$是SO_2的吸收率。
步骤 4：计算惰性气体流量
惰性气体流量 $V=100(1-{y}_{1})=100(1-0.09)=91kmol/h$。
步骤 5：计算吸收剂中SO_2的摩尔分率
${x}_{1}={x}_{2}+\dfrac {v}{L}({x}_{1}-{x}_{2})=1.1\times {10}^{-3}+\dfrac {91}{2100}(0.0099-0.0198)=4.53\times {10}^{-3}$，其中${x}_{1}$是吸收剂中SO_2的摩尔分率。
步骤 6：计算气相总传质单元数
${N}_{ac}=\dfrac {{Y}_{1}-{Y}_{2}}{\Delta {Y}_{m}}=\dfrac {0.099-0.0198}{4.1\times {10}^{-3}}=19.3$，其中$\Delta {Y}_{m}$是气相总传质单元数。