题目
在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨 4%（体积分数，下同）的空气一氨混合气中的氨。已知传质单元高度为 0.613(m)，混合气的摩尔流率为 240(kmol/m)^2cdot(h)，液气比为 (L)/(G)=1.8，吸收率达到 98%，操作条件下的平衡关系为 y=1.2x。试求：1. 塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相）；2. 传质单元数 N_({OG)}；3. 填料层高度。
在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨 $4\%$（体积分数，下同）的空气一氨混合气中的氨。已知传质单元高度为 $0.613\text{m}$，混合气的摩尔流率为 $240\text{kmol/m}^2\cdot\text{h}$，液气比为 $\frac{L}{G}=1.8$，吸收率达到 $98\%$，操作条件下的平衡关系为 $y=1.2x$。 试求：1. 塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相）； 2. 传质单元数 $N_{\text{OG}}$； 3. 填料层高度。
题目解答
答案
1. 根据 $ y_1 = 0.04 $，$ y_2 = 0.0008 $，$ x_1 = 0.02178 $，$ x_2 = 0 $：
\[
(y_1 - y_1^*) = 0.04 - 1.2 \times 0.02178 = 0.01386
\]
\[
(y_2 - y_2^*) = 0.0008 - 0 = 0.0008
\]
\[
(y - y^*)_{\text{avg}} = \frac{0.01386 - 0.0008}{\ln \left( \frac{0.01386}{0.0008} \right)} \approx 0.00458
\]
2. 传质单元数：
\[
N_{OG} = \frac{y_1 - y_2}{(y - y^*)_{\text{avg}}} = \frac{0.0392}{0.00458} \approx 8.56
\]
3. 填料层高度：
\[
H = N_{OG} \times H_{OG} = 8.56 \times 0.613 \approx 5.26 \, \text{m}
\]
答案：
1. 塔底推动力：0.01386；塔顶推动力：0.0008；全塔平均推动力：0.00458。
2. $ N_{OG} \approx 8.56 $。
3. 填料层高度 $ H \approx 5.26 \, \text{m} $。