题目
4.在一填料塔中,用洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为 (m)^3/h ,进-|||-塔气体中含苯5%(体积分数),要求吸收率为90%,洗油中不含苯,操作温度为298K,操作压-|||-力为101.3kPa,相平衡关系为 =26X ,操作液气比为最小液气比的1.5倍。求吸收剂用量和-|||-出塔洗油中苯的含量。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算最小液气比
最小液气比（L/V）min 可以通过相平衡关系和吸收率来计算。已知相平衡关系为 $Y=26X$，吸收率为90%，即 $Y_1 = 0.05$，$Y_2 = 0.05 \times (1-0.9) = 0.005$。最小液气比的计算公式为：
$$
\left(\frac{L}{V}\right)_{\text{min}} = \frac{Y_1 - Y_2}{X_1 - X_2}
$$
其中，$X_1$ 和 $X_2$ 可以通过相平衡关系计算得到，即 $X_1 = \frac{Y_1}{26}$，$X_2 = \frac{Y_2}{26}$。将这些值代入公式中，可以计算出最小液气比。
步骤 2：计算操作液气比
操作液气比为最小液气比的1.5倍，即：
$$
\frac{L}{V} = 1.5 \times \left(\frac{L}{V}\right)_{\text{min}}
$$
步骤 3：计算吸收剂用量
已知混合气体的流量为 $1500{m}^{3}/h$，可以将其转换为摩尔流量，然后根据操作液气比计算吸收剂的摩尔流量。最后，将摩尔流量转换为质量流量或体积流量，得到吸收剂用量。
步骤 4：计算出塔洗油中苯的含量
根据操作液气比和相平衡关系，可以计算出出塔洗油中苯的含量。具体计算方法为：
$$
X_2 = \frac{Y_2}{26}
$$
最小液气比（L/V）min 可以通过相平衡关系和吸收率来计算。已知相平衡关系为 $Y=26X$，吸收率为90%，即 $Y_1 = 0.05$，$Y_2 = 0.05 \times (1-0.9) = 0.005$。最小液气比的计算公式为：
$$
\left(\frac{L}{V}\right)_{\text{min}} = \frac{Y_1 - Y_2}{X_1 - X_2}
$$
其中，$X_1$ 和 $X_2$ 可以通过相平衡关系计算得到，即 $X_1 = \frac{Y_1}{26}$，$X_2 = \frac{Y_2}{26}$。将这些值代入公式中，可以计算出最小液气比。
步骤 2：计算操作液气比
操作液气比为最小液气比的1.5倍，即：
$$
\frac{L}{V} = 1.5 \times \left(\frac{L}{V}\right)_{\text{min}}
$$
步骤 3：计算吸收剂用量
已知混合气体的流量为 $1500{m}^{3}/h$，可以将其转换为摩尔流量，然后根据操作液气比计算吸收剂的摩尔流量。最后，将摩尔流量转换为质量流量或体积流量，得到吸收剂用量。
步骤 4：计算出塔洗油中苯的含量
根据操作液气比和相平衡关系，可以计算出出塔洗油中苯的含量。具体计算方法为：
$$
X_2 = \frac{Y_2}{26}
$$