题目
在一塔径为0.8m的填料塔内，用清水逆流吸收空气中的氨，要求氨的吸收率为99.5%。已知空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h，气体总压为101.3kPa，其中氨的分压为1.333kPa。若实际吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作温度（293K）下的气液相平衡关系为Y*=0.75X，气相总体积吸收系数为0.088kmol/m3·s，试求：（1）每小时用水量；（2）用平均推动力法求出所需填料层高度。
在一塔径为0.8m的填料塔内，用清水逆流吸收空气中的氨，要求氨的吸收率为99.5%。已知空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h，气体总压为101.3kPa，其中氨的分压为1.333kPa。若实际吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作温度（293K）下的气液相平衡关系为Y*=0.75X，气相总体积吸收系数为0.088kmol/m3·s，试求：（1）每小时用水量；（2）用平均推动力法求出所需填料层高度。
题目解答
答案
解（1）
，
，
因混合气中氨含量很少，故
，
由式
得：
实际吸收剂用量
。（2）
解析
步骤 1：计算氨的摩尔分数
根据题意，气体总压为101.3kPa，氨的分压为1.333kPa，可以计算出氨的摩尔分数${v}_{B}$。
步骤 2：计算最小吸收剂用量
根据题意，要求氨的吸收率为99.5%，可以计算出最小吸收剂用量。
步骤 3：计算实际吸收剂用量
根据题意，实际吸收剂用量为最小用量的1.4倍，可以计算出实际吸收剂用量。
步骤 4：计算所需填料层高度
根据题意，操作温度（293K）下的气液相平衡关系为Y*=0.75X，气相总体积吸收系数为0.088kmol/m3·s，可以计算出所需填料层高度。
根据题意，气体总压为101.3kPa，氨的分压为1.333kPa，可以计算出氨的摩尔分数${v}_{B}$。
步骤 2：计算最小吸收剂用量
根据题意，要求氨的吸收率为99.5%，可以计算出最小吸收剂用量。
步骤 3：计算实际吸收剂用量
根据题意，实际吸收剂用量为最小用量的1.4倍，可以计算出实际吸收剂用量。
步骤 4：计算所需填料层高度
根据题意，操作温度（293K）下的气液相平衡关系为Y*=0.75X，气相总体积吸收系数为0.088kmol/m3·s，可以计算出所需填料层高度。