题目
在101.3 kPa及20 ℃的条件下,用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600 kg/(m２·h),气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526,水的质量流速W为800 kg/(m２·h),填料层高度为3 m。已知操作条件下平衡关系为Y= 0.9 X,KGa正比于G ０．８而于W无关。若(1)操作压力提高一倍;(2)气体流速增加一倍;(3) 液体流速增加一倍,试分别计算填料层高度应如何变化,才能保持尾气组成不变。
在101.3 kPa及20 ℃的条件下,用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600 kg/(m２·h),气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526,水的质量流速W为800 kg/(m２·h),填料层高度为3 m。已知操作条件下平衡关系为Y= 0.9 X,KGa正比于G ０．８而于W无关。若(1)操作压力提高一倍;(2)气体流速增加一倍;(3) 液体流速增加一倍,试分别计算填料层高度应如何变化,才能保持尾气组成不变。
题目解答
答案
解:首先计算操作条件变化前的传质单元高度和传质单元数
操作条件下,混合气的平均摩尔质量为
m
(1)
若气相出塔组成不变,则液相出塔组成也不变。所以
m
m
m
即所需填料层高度比原来减少1.801m。
(2)
若保持气相出塔组成不变,则液相出塔组成要加倍,即
故
m
m
m
即所需填料层高度要比原来增加4.910 m。
(3) 
W对KGa无影响,即
对KＧa无影响,所以传质单元高度不变,即
m
即所需填料层高度比原来减少0.609 m。