题目
用清水逆流吸收混合气中的氨,进入常压吸收塔的气体含氨6%(体积),吸收后气体出口中含氨0.4%(体积),溶液出口浓度为0.012(摩尔比),操作条件下相平衡关系为=2.52times 。试用气相摩尔比表示塔顶和塔底处吸收的推动力。
用清水逆流吸收混合气中的氨,进入常压吸收塔的气体含氨6%(体积),吸收后气体出口中含氨0.4%(体积),溶液出口浓度为0.012(摩尔比),操作条件下相平衡关系为
。试用气相摩尔比表示塔顶和塔底处吸收的推动力。

题目解答
答案
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塔顶: 

塔底: 

解析
步骤 1:计算塔顶处的气相摩尔比
根据题目,进入吸收塔的气体含氨6%(体积),即${y}_{1}=0.06$。气相摩尔比${Y}_{1}$的计算公式为${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}$。将${y}_{1}=0.06$代入公式,得到${Y}_{1}=\dfrac {0.06}{1-0.06}=0.064$。
步骤 2:计算塔顶处的液相摩尔比
根据题目,操作条件下相平衡关系为$=2.52\times $,即${Y}_{1}=2.52{X}_{1}$。已知${Y}_{1}=0.064$,代入公式得到${X}_{1}=\dfrac {{Y}_{1}}{2.52}=\dfrac {0.064}{2.52}=0.0254$。
步骤 3:计算塔底处的气相摩尔比
根据题目,吸收后气体出口中含氨0.4%(体积),即${y}_{2}=0.004$。气相摩尔比${Y}_{2}$的计算公式为${Y}_{2}=\dfrac {{y}_{2}}{1-{y}_{2}}$。将${y}_{2}=0.004$代入公式,得到${Y}_{2}=\dfrac {0.004}{1-0.004}=0.00402$。
步骤 4:计算塔底处的液相摩尔比
根据题目,溶液出口浓度为0.012(摩尔比),即${X}_{2}=0.012$。操作条件下相平衡关系为$=2.52\times $,即${Y}_{2}=2.52{X}_{2}$。将${X}_{2}=0.012$代入公式,得到${Y}_{2}=2.52\times 0.012=0.03024$。
步骤 5:计算塔顶处的吸收推动力
塔顶处的吸收推动力$\Delta {Y}_{2}$的计算公式为$\Delta {Y}_{2}={Y}_{2}-{Y}_{2}$。将${Y}_{2}=0.00402$代入公式,得到$\Delta {Y}_{2}=0.00402$。
步骤 6:计算塔底处的吸收推动力
塔底处的吸收推动力$\Delta {Y}_{1}$的计算公式为$\Delta {Y}_{1}={Y}_{1}-{Y}_{1}$。将${Y}_{1}=0.064$和${Y}_{1}=0.03024$代入公式,得到$\Delta {Y}_{1}=0.064-0.03024=0.034$。
根据题目,进入吸收塔的气体含氨6%(体积),即${y}_{1}=0.06$。气相摩尔比${Y}_{1}$的计算公式为${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}$。将${y}_{1}=0.06$代入公式,得到${Y}_{1}=\dfrac {0.06}{1-0.06}=0.064$。
步骤 2:计算塔顶处的液相摩尔比
根据题目,操作条件下相平衡关系为$=2.52\times $,即${Y}_{1}=2.52{X}_{1}$。已知${Y}_{1}=0.064$,代入公式得到${X}_{1}=\dfrac {{Y}_{1}}{2.52}=\dfrac {0.064}{2.52}=0.0254$。
步骤 3:计算塔底处的气相摩尔比
根据题目,吸收后气体出口中含氨0.4%(体积),即${y}_{2}=0.004$。气相摩尔比${Y}_{2}$的计算公式为${Y}_{2}=\dfrac {{y}_{2}}{1-{y}_{2}}$。将${y}_{2}=0.004$代入公式,得到${Y}_{2}=\dfrac {0.004}{1-0.004}=0.00402$。
步骤 4:计算塔底处的液相摩尔比
根据题目,溶液出口浓度为0.012(摩尔比),即${X}_{2}=0.012$。操作条件下相平衡关系为$=2.52\times $,即${Y}_{2}=2.52{X}_{2}$。将${X}_{2}=0.012$代入公式,得到${Y}_{2}=2.52\times 0.012=0.03024$。
步骤 5:计算塔顶处的吸收推动力
塔顶处的吸收推动力$\Delta {Y}_{2}$的计算公式为$\Delta {Y}_{2}={Y}_{2}-{Y}_{2}$。将${Y}_{2}=0.00402$代入公式,得到$\Delta {Y}_{2}=0.00402$。
步骤 6:计算塔底处的吸收推动力
塔底处的吸收推动力$\Delta {Y}_{1}$的计算公式为$\Delta {Y}_{1}={Y}_{1}-{Y}_{1}$。将${Y}_{1}=0.064$和${Y}_{1}=0.03024$代入公式,得到$\Delta {Y}_{1}=0.064-0.03024=0.034$。