题目
有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气-|||-体量为 /h, 溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90%,液气-|||-比为1.5,平衡关系为 =x 试求:-|||-(1)液体出塔浓度;-|||-(2)测得气相总体积传质系数 _(y)a=0.10kmol/((m)^3cdot s), 问该塔填料层高度-|||-为多少?
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算液体出塔浓度
根据题意，入塔气体的溶质浓度为0.01，回收率为90%，即90%的溶质被吸收。因此，出塔气体的溶质浓度为0.01 * (1 - 0.9) = 0.001。由于平衡关系为 y=x，所以液体出塔浓度 ${x}_{b}$ 也等于0.001。
步骤 2：计算液体出塔浓度
根据题意，入塔气体的溶质浓度为0.01，回收率为90%，即90%的溶质被吸收。因此，出塔气体的溶质浓度为0.01 * (1 - 0.9) = 0.001。由于平衡关系为 y=x，所以液体出塔浓度 ${x}_{b}$ 也等于0.001。
步骤 3：计算填料层高度
根据传质速率方程，${K}_{y}a$ 为气相总体积传质系数，${x}_{b}$ 为液体出塔浓度，${y}_{1}$ 为入塔气体的溶质浓度，${y}_{2}$ 为出塔气体的溶质浓度，L/V 为液气比。根据题意，${K}_{y}a=0.10kmol/({m}^{3}\cdot s)$，${x}_{b}=0.006$，${y}_{1}=0.01$，${y}_{2}=0.001$，L/V=1.5。根据传质速率方程，${K}_{y}a=\frac{L}{V}\cdot \frac{{y}_{1}-{y}_{2}}{1-\frac{{y}_{1}}{{x}_{b}}}$，代入数据，解得填料层高度 h=5.9m。
根据题意，入塔气体的溶质浓度为0.01，回收率为90%，即90%的溶质被吸收。因此，出塔气体的溶质浓度为0.01 * (1 - 0.9) = 0.001。由于平衡关系为 y=x，所以液体出塔浓度 ${x}_{b}$ 也等于0.001。
步骤 2：计算液体出塔浓度
根据题意，入塔气体的溶质浓度为0.01，回收率为90%，即90%的溶质被吸收。因此，出塔气体的溶质浓度为0.01 * (1 - 0.9) = 0.001。由于平衡关系为 y=x，所以液体出塔浓度 ${x}_{b}$ 也等于0.001。
步骤 3：计算填料层高度
根据传质速率方程，${K}_{y}a$ 为气相总体积传质系数，${x}_{b}$ 为液体出塔浓度，${y}_{1}$ 为入塔气体的溶质浓度，${y}_{2}$ 为出塔气体的溶质浓度，L/V 为液气比。根据题意，${K}_{y}a=0.10kmol/({m}^{3}\cdot s)$，${x}_{b}=0.006$，${y}_{1}=0.01$，${y}_{2}=0.001$，L/V=1.5。根据传质速率方程，${K}_{y}a=\frac{L}{V}\cdot \frac{{y}_{1}-{y}_{2}}{1-\frac{{y}_{1}}{{x}_{b}}}$，代入数据，解得填料层高度 h=5.9m。