题目
有一直径为880mm的填料吸收塔,所用填料为50mm拉西环,处理3000m3/h混合气(气体体积按25℃与1.013×105Pa计算)其中含丙酮5%,用水作溶剂。塔顶送出的废气含0.263%丙酮。塔底送出的溶液含丙酮61.2g/kg,测得气相总体积传质系数KYa=211kmol/(m3·h),操作条件下的平衡关系Y*=2.0X。求所需填料层高度。在上述情况下每小时可回收多少丙酮?若把填料层加高3m,则可多回收多少丙酮?(提示:填料层加高后,传质单元高度HOG不变。)
有一直径为880mm的填料吸收塔,所用填料为50mm拉西环,处理3000m3/h混合气(气体体积按25℃与1.013×105Pa计算)其中含丙酮5%,用水作溶剂。塔顶送出的废气含0.263%丙酮。塔底送出的溶液含丙酮61.2g/kg,测得气相总体积传质系数KYa=211kmol/(m3·h),操作条件下的平衡关系Y*=2.0X。求所需填料层高度。
在上述情况下每小时可回收多少丙酮?若把填料层加高3m,则可多回收多少丙酮?
(提示:填料层加高后,传质单元高度HOG不变。)
题目解答
答案
解 气相进塔摩尔比为 
kmol丙酮/kmol惰性气体
同理气相出塔组成 Y2= 2.64×10-3 kmol丙酮/kmol惰性气体
吸收剂进塔组成 
kmol丙酮/kmol水
X1*= Y1/m=5.26×10-2/2.0=2.63×10-2kmol丙酮/kmol水
最小液气比 
液气比 
脱吸因数
进塔混合气流量 Vs
=122.69 kmol/h
进塔惰气流量 V=122.69×(1-0.05)=116.56 kmol/h
吸收塔的截面积 =0.785×0.882=0.608m2
气相总传质单元高度
填料层高度 Z=NOGHOG=8.03×0.908=7.29m
可回收的丙酮 122.69×(0.05-0.00263)=5.82 kmol/h
填料层加高3m后
NOG=Z’/HOG=10.29/0.908=11.33
脱吸因数S不变,由
解得 Y2=1.28×10-3 kmol丙酮/kmol惰性气体
可多回收丙酮 116.56×(0.00264-0.00128)=0.158 kmol/h