题目
用清水吸收混合气中的NH3,进入吸收塔的混合气中,含NH3体积分数为6%,吸收后混合气中含NH3的体积分数为0.4%,出口溶液的摩尔比为=0.76X.012kmolN(H)_(3)/kmol水。此物系的平衡关系为=0.76X.012kmolN(H)_(3)/kmol。气液逆流流动,试求塔顶、塔底的气相传质推动力各为多少?
用清水吸收混合气中的NH3,进入吸收塔的混合气中,含NH3体积分数为6%,吸收后混合气中含NH3的体积分数为0.4%,出口溶液的摩尔比为
水。此物系的平衡关系为
。气液逆流流动,试求塔顶、塔底的气相传质推动力各为多少?
题目解答
答案
最佳答案
解 已知
,则
已知
,则
已知
,则
已知
,则
塔顶气相推动力 
塔底气相推动力 
解析
步骤 1：计算塔顶气相组成
已知进入吸收塔的混合气中含NH3的体积分数为6%，即${y}_{1}=0.06$。因此，塔顶气相组成${Y}_{1}$为：
${Y}_{1}=\frac{{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\frac{0.06}{1-0.06}=0.0638$
步骤 2：计算塔底气相组成
已知吸收后混合气中含NH3的体积分数为0.4%，即${y}_{2}=0.004$。因此，塔底气相组成${Y}_{2}$为：
${Y}_{2}=\frac{{y}_{2}}{1-{y}_{2}}=\frac{0.004}{1-0.004}=4.02\times {10}^{-3}$
步骤 3：计算塔底液相组成
已知出口溶液的摩尔比为$0.012kmol\quad N{H}_{3}/kmol$水，即${x}_{1}=0.012$。因此，塔底液相组成${X}_{1}$为：
${X}_{1}=0.012$
步骤 4：计算塔顶液相组成
已知物系的平衡关系为${Y}^{*}=0.76X$。因此，塔顶液相组成${X}_{2}$为：
${X}_{2}=0$
步骤 5：计算塔顶气相传质推动力
塔顶气相传质推动力${\Delta Y}_{2}$为：
${\Delta Y}_{2}={Y}_{2}-{Y}_{2}=4.02\times {10}^{-3}$
步骤 6：计算塔底气相传质推动力
塔底气相传质推动力${\Delta Y}_{1}$为：
${\Delta Y}_{1}={Y}_{1}-{Y}_{1}=0.0638-0.00912=0.0547$
已知进入吸收塔的混合气中含NH3的体积分数为6%，即${y}_{1}=0.06$。因此，塔顶气相组成${Y}_{1}$为：
${Y}_{1}=\frac{{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\frac{0.06}{1-0.06}=0.0638$
步骤 2：计算塔底气相组成
已知吸收后混合气中含NH3的体积分数为0.4%，即${y}_{2}=0.004$。因此，塔底气相组成${Y}_{2}$为：
${Y}_{2}=\frac{{y}_{2}}{1-{y}_{2}}=\frac{0.004}{1-0.004}=4.02\times {10}^{-3}$
步骤 3：计算塔底液相组成
已知出口溶液的摩尔比为$0.012kmol\quad N{H}_{3}/kmol$水，即${x}_{1}=0.012$。因此，塔底液相组成${X}_{1}$为：
${X}_{1}=0.012$
步骤 4：计算塔顶液相组成
已知物系的平衡关系为${Y}^{*}=0.76X$。因此，塔顶液相组成${X}_{2}$为：
${X}_{2}=0$
步骤 5：计算塔顶气相传质推动力
塔顶气相传质推动力${\Delta Y}_{2}$为：
${\Delta Y}_{2}={Y}_{2}-{Y}_{2}=4.02\times {10}^{-3}$
步骤 6：计算塔底气相传质推动力
塔底气相传质推动力${\Delta Y}_{1}$为：
${\Delta Y}_{1}={Y}_{1}-{Y}_{1}=0.0638-0.00912=0.0547$