在101.3kPa、20℃下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的硫化氢。已知混合气进塔的组成为0.055(摩尔分数,下同),尾气出塔的组成为0.001。操作条件下系统的平衡关系为p=4.89×104xkPa,操作时吸收剂用量为最小用量的1.65倍。(1)计算吸收率和吸收液的组成;(2)若维持气体进出填料塔的组成不变,操作压力提高到1013kPa,求吸收液组成。

步骤 1：计算吸收率
根据题意，混合气进塔的组成为0.055，尾气出塔的组成为0.001。吸收率的计算公式为：
\[ \text{吸收率} = \frac{Y_1 - Y_2}{Y_1} \]
其中，\(Y_1\) 为进塔气体的摩尔分数，\(Y_2\) 为出塔气体的摩尔分数。
步骤 2：计算最小液气比
根据题意，操作条件下系统的平衡关系为 \(p = 4.89 \times 10^4 x\) kPa，操作时吸收剂用量为最小用量的1.65倍。最小液气比的计算公式为：
\[ L_{\text{min}}/G = \frac{Y_1 - Y_2}{X_1 - X_2} \]
其中，\(X_1\) 为吸收液的组成，\(X_2\) 为吸收剂的组成。
步骤 3：计算吸收液的组成
根据题意，吸收剂为清水，\(X_2 = 0\)。吸收液的组成的计算公式为：
\[ X_1 = \frac{L/G}{L/G + E} \times (Y_1 - Y_2) + X_2 \]
其中，\(E\) 为相平衡常数，\(L/G\) 为操作液气比。
步骤 4：计算操作压力提高后的吸收液组成
根据题意，操作压力提高到1013kPa，相平衡常数为 \(E = \frac{4.89 \times 10^4}{1013}\)。操作液气比为 \(L/G = 1.65 \times L_{\text{min}}/G\)。吸收液的组成的计算公式为：
\[ X_1 = \frac{L/G}{L/G + E} \times (Y_1 - Y_2) + X_2 \]