题目
在压力为101.3 kPa、温度为30℃的操作条件下,在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混-|||-合气中的NH3。已知进塔混合气体的流量为 (m)^3/h, 其中含NH3为1.5 %(摩尔分数),操-|||-作条件下的平衡关系为 =1.2X, 操作的空塔气速为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_93d7da76d6fa852033c47e3a629ea393.jpg.12m/s, 气相总体积吸收系数为-|||-.06kmol/((m)^3cdot s), 水的用量为最小用量的1.52倍,要求NH 3的回收率为97.5%。试求:-|||-(1)水的用量(单位: kg/h);-|||-(2)填料塔的直径和填料层高度。

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算进塔混合气体的摩尔流量
根据理想气体状态方程,可以计算出进塔混合气体的摩尔流量。已知压力为101.3 kPa,温度为30℃,气体流量为1200 m³/h。首先将温度转换为开尔文温度,即303.15 K。然后使用理想气体状态方程PV=nRT计算摩尔流量n。
步骤 2:计算NH3的摩尔流量
根据进塔混合气体的摩尔流量和NH3的摩尔分数,可以计算出NH3的摩尔流量。已知NH3的摩尔分数为1.5%。
步骤 3:计算水的最小用量
根据操作条件下的平衡关系Y=1.2X,可以计算出水的最小用量。已知NH3的摩尔流量和回收率为97.5%。
步骤 4:计算水的实际用量
根据水的最小用量和实际用量为最小用量的1.52倍,可以计算出水的实际用量。
步骤 5:计算填料塔的直径
根据操作的空塔气速和进塔混合气体的摩尔流量,可以计算出填料塔的直径。已知空塔气速为1.12 m/s。
步骤 6:计算填料层高度
根据气相总体积吸收系数和水的实际用量,可以计算出填料层高度。已知气相总体积吸收系数为0.06 kmol/(m³·s)。
根据理想气体状态方程,可以计算出进塔混合气体的摩尔流量。已知压力为101.3 kPa,温度为30℃,气体流量为1200 m³/h。首先将温度转换为开尔文温度,即303.15 K。然后使用理想气体状态方程PV=nRT计算摩尔流量n。
步骤 2:计算NH3的摩尔流量
根据进塔混合气体的摩尔流量和NH3的摩尔分数,可以计算出NH3的摩尔流量。已知NH3的摩尔分数为1.5%。
步骤 3:计算水的最小用量
根据操作条件下的平衡关系Y=1.2X,可以计算出水的最小用量。已知NH3的摩尔流量和回收率为97.5%。
步骤 4:计算水的实际用量
根据水的最小用量和实际用量为最小用量的1.52倍,可以计算出水的实际用量。
步骤 5:计算填料塔的直径
根据操作的空塔气速和进塔混合气体的摩尔流量,可以计算出填料塔的直径。已知空塔气速为1.12 m/s。
步骤 6:计算填料层高度
根据气相总体积吸收系数和水的实际用量,可以计算出填料层高度。已知气相总体积吸收系数为0.06 kmol/(m³·s)。