[例 2-8 】用洗油吸收焦炉气中的芳烃。吸收塔温度为27℃、压强为106.7kPa,焦炉-|||-气流量为 (m)^3/h, 其中所含芳烃的摩尔分数为0.02,要求芳烃回收率不低于95 %。进入-|||-吸收塔顶的洗油中所含芳烃的摩尔分数为0.005。若取溶剂用量为理论最小用量的1.5倍,-|||-求每小时送入吸收塔顶的洗油量及塔底流出的吸收液浓度。-|||-操作条件下的平衡关系可用下式表达,即-|||-'=dfrac (0.125x)(1+0.875x)

步骤 1：计算惰性气体摩尔流量
焦炉气流量为 $850{m}^{3}/h$，在标准状况下，1摩尔气体的体积为22.4升，因此焦炉气的摩尔流量为：
$$
V = \frac{850 \times 1000}{22.4} = 37946.43 \text{ mol/h}
$$
步骤 2：计算进塔气体中芳烃的浓度
进塔气体中芳烃的摩尔分数为0.02，因此芳烃的浓度为：
$$
Y_1 = \frac{0.02}{1-0.02} = 0.0204
$$
步骤 3：计算出塔气体中芳烃的浓度
要求芳烃回收率不低于95%，因此出塔气体中芳烃的浓度为：
$$
Y_2 = 0.0204 \times (1-0.95) = 0.00102
$$
步骤 4：计算进塔洗油中芳烃浓度
进塔洗油中芳烃的摩尔分数为0.005，因此芳烃的浓度为：
$$
X_2 = \frac{0.005}{1-0.005} = 0.00503
$$
步骤 5：计算理论最小溶剂用量
根据平衡关系式 $Y'=\dfrac {0.125X}{1+0.875X}$，在Y-X直角坐标系中标绘出平衡曲线OE，再按X2、Y2之值在图上确定操作线端点T。过点T作平衡曲线OE的切线，交水平线Y=0.0204于点B'，读出点B的横坐标值为$X_1'=0.176$。则理论最小溶剂用量为：
$$
L_{min} = \frac{V(Y_1-Y_2)}{X_1'-X_2} = \frac{37946.43(0.0204-0.00102)}{0.176-0.00503} = 4.04 \text{ kmol/h}
$$
步骤 6：计算实际溶剂用量
实际溶剂用量为理论最小用量的1.5倍，即：
$$
L = 1.5L_{min} = 1.5 \times 4.04 = 6.06 \text{ kmol/h}
$$
步骤 7：计算每小时送入吸收塔顶的洗油量
考虑到入塔洗油中含有芳烃，每小时送入吸收塔顶的洗油量应为：
$$
L_{洗油} = 6.06 \times \frac{1}{1-0.005} = 6.09 \text{ kmol/h}
$$
步骤 8：计算塔底流出的吸收液浓度
吸收液浓度可依全塔物料衡算式求出，即：
$$
X_1 = X_2 + \frac{V(Y_1-Y_2)}{L} = 0.00503 + \frac{37946.43(0.0204-0.00102)}{6.06} = 0.1190
$$