吸收-解吸联合流程的有关计算逆流吸收-解吸系统,两塔的填料层高度相同。已知吸收塔入塔的气体组成0.02,要求回收率为 95%,入塔液体组成为 0.006 (均为摩尔分率)。操作条件下吸收系统的气液平衡关系为 y*=0.125x,液气比为最小液气比的 1.4倍,气相总传质单元高度为0.5m ;解吸系统用过热蒸汽吹脱,其气液平衡关系为 y=2.5x,汽液比为 0.4,试求:(1) 吸收塔出塔液体组成;(2) 吸收塔的填料层高度;(3) 解吸塔的气相总传质单元高度。(4) 欲将吸收塔的回收率提高到 96%,应采取哪些措施?(定性分析)

考查要点：本题主要考查吸收-解吸联合流程中吸收塔回收率的提升措施，需结合吸收过程的基本原理和系统整体关联性进行分析。

核心思路：

1. 吸收塔回收率由液气比、吸收剂浓度、气液平衡关系等参数决定。
2. 增大液气比可提高吸收推动力，使出塔气体浓度更接近理论极限值。
3. 降低吸收剂浓度（通过优化解吸塔操作）可改变吸收推动力，间接提升回收率。
4. 吸收与解吸的关联性：吸收塔的优化需解吸塔配合，解吸效果直接影响吸收剂的再生质量。

破题关键：

• 理论极限浓度的计算（与吸收剂浓度平衡关系相关）。
• 液气比和吸收剂浓度对吸收推动力的双重影响。
• 系统整体性：吸收与解吸操作需协同调整。

措施1：增大吸收塔液气比

1. 理论极限浓度：吸收塔出塔气体的极限浓度 $y_{\text{极限}}$ 由入塔液体组成 $x_{\text{in}}$ 的平衡关系决定，即 $y_{\text{极限}} = y^* = 0.125x_{\text{in}}$。
2. 实际操作浓度：增大液气比使实际出塔气体浓度 $y_{\text{out}}$ 更接近 $y_{\text{极限}}$，从而提高回收率。
3. 计算验证：当回收率提升至 $96\%$，需 $y_{\text{out}} = 0.0008$，而原极限值为 $0.00075$，增大液气比可实现。

措施2：降低吸收剂浓度

1. 吸收剂再生：吸收剂浓度 $x_{\text{in}}$ 由解吸塔决定，降低 $x_{\text{in}}$ 需增强解吸效果。
2. 调整解吸塔：增加过热蒸汽量，提高解吸塔汽液比，使吸收剂更纯净。
3. 平衡关系变化：更低的 $x_{\text{in}}$ 使 $y_{\text{极限}}$ 减小，进一步提升吸收推动力。

关联性分析

吸收与解吸相互依赖：吸收塔的高回收率要求解吸塔提供更高质量的吸收剂，而解吸操作的成本（如蒸汽消耗）可能增加。需综合考虑成本与效率。