题目
19.如附图所示一双塔流程,在吸收塔中,用含溶质A0.7%(摩-|||-尔分数,下同)的吸收液吸收混合气中的溶质,入塔气体含A 2%,-|||-操作条件下平衡关系为 =0.13x, 液气比 /G=0.18, 气相总传质单-|||-元高度 =0.6m, 吸收率为95%。另一具有相同填料层高度的塔-|||-内实现的是水蒸气解吸,操作条件下的平衡关系为 =3.2x, 气液比-|||-'/L=0.37, 试计算:-|||-(1)吸收塔出塔液体的组成。-|||-(2)吸收塔填料层高度。-|||-(3)解吸塔的气相总传质单元高度。-|||-ya↑ xa Ay-|||-y-|||-塔 塔-|||-xb y6-|||-yb-|||-习题19附图
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算吸收塔出塔液体的组成
根据吸收塔的平衡关系 $y=0.13x$ 和吸收率为95%，可以计算出吸收塔出塔液体的组成。吸收率为95%意味着吸收了95%的溶质A，因此出塔气体中溶质A的摩尔分数为 $y_b = 0.02 \times (1 - 0.95) = 0.001$。根据平衡关系 $y_b = 0.13x_b$，可以求出 $x_b$。
步骤 2：计算吸收塔填料层高度
根据吸收塔的气相总传质单元高度 $HOG=0.6m$ 和液气比 $L/G=0.18$，可以计算出吸收塔填料层高度。首先，根据吸收塔的平衡关系和液气比，可以计算出吸收塔的气相总传质单元数 $N_{OG}$。然后，根据气相总传质单元高度 $HOG$ 和气相总传质单元数 $N_{OG}$，可以计算出吸收塔填料层高度。
步骤 3：计算解吸塔的气相总传质单元高度
根据解吸塔的平衡关系 $y=3.2x$ 和气液比 $G'/L=0.37$，可以计算出解吸塔的气相总传质单元高度。首先，根据解吸塔的平衡关系和气液比，可以计算出解吸塔的气相总传质单元数 $N_{OG}'$。然后，根据吸收塔的填料层高度和气相总传质单元数 $N_{OG}$，可以计算出解吸塔的气相总传质单元高度 $HOG'$。
根据吸收塔的平衡关系 $y=0.13x$ 和吸收率为95%，可以计算出吸收塔出塔液体的组成。吸收率为95%意味着吸收了95%的溶质A，因此出塔气体中溶质A的摩尔分数为 $y_b = 0.02 \times (1 - 0.95) = 0.001$。根据平衡关系 $y_b = 0.13x_b$，可以求出 $x_b$。
步骤 2：计算吸收塔填料层高度
根据吸收塔的气相总传质单元高度 $HOG=0.6m$ 和液气比 $L/G=0.18$，可以计算出吸收塔填料层高度。首先，根据吸收塔的平衡关系和液气比，可以计算出吸收塔的气相总传质单元数 $N_{OG}$。然后，根据气相总传质单元高度 $HOG$ 和气相总传质单元数 $N_{OG}$，可以计算出吸收塔填料层高度。
步骤 3：计算解吸塔的气相总传质单元高度
根据解吸塔的平衡关系 $y=3.2x$ 和气液比 $G'/L=0.37$，可以计算出解吸塔的气相总传质单元高度。首先，根据解吸塔的平衡关系和气液比，可以计算出解吸塔的气相总传质单元数 $N_{OG}'$。然后，根据吸收塔的填料层高度和气相总传质单元数 $N_{OG}$，可以计算出解吸塔的气相总传质单元高度 $HOG'$。