题目
用清水逆流吸收混合气体中的溶质A。混合气体的处理量为52.62kmol/h，其中A的摩尔分率为0.03，要求A的吸收率为95%。操作条件下的平衡关系为：Y*=0.65X。若取溶剂用量为最小用量1.4倍，求：①每小时送入吸收塔顶的清水量LS及吸收液浓度X1；②写出操作线方程。
用清水逆流吸收混合气体中的溶质A。混合气体的处理量为52.62kmol/h，其中A的摩尔分率为0.03，要求A的吸收率为95%。操作条件下的平衡关系为：Y*=0.65X。若取溶剂用量为最小用量1.4倍，求：①每小时送入吸收塔顶的清水量LS及吸收液浓度X1；②写出操作线方程。
题目解答
答案
y1=0.03;Y1=0.03/(1-0.03)=0.0309;Y2=Y1(1-η)=0.0309*(1-0.95)=0.00155最小液气比（LS/VB）min=η.m=0.95*0.65=0.618(4分)操作液气比（LS/VB）=1.4*0.618=0.865惰性气体量VB=52.62*（1-0.03）=51.0kml/h吸收剂实际用量LS=0.865*51.0=44.1kmol/h（4分）吸收液浓度X1=51*(0.0309-0.00155)/44.1=0.0339操作线方程：Y=0.865X+0.00158(4分)
解析
步骤 1：计算混合气体中溶质A的摩尔分率
混合气体中溶质A的摩尔分率为0.03，即y1=0.03。因此，混合气体中惰性气体的摩尔分率为1-0.03=0.97。
步骤 2：计算混合气体中惰性气体的摩尔流量
混合气体的处理量为52.62kmol/h，其中惰性气体的摩尔流量为VB=52.62*(1-0.03)=51.0kmol/h。
步骤 3：计算溶质A的摩尔流量
混合气体中溶质A的摩尔流量为52.62*0.03=1.5786kmol/h。
步骤 4：计算溶质A的吸收率
溶质A的吸收率为95%，即η=0.95。
步骤 5：计算最小液气比
最小液气比（LS/VB）min=η*m=0.95*0.65=0.618。
步骤 6：计算操作液气比
操作液气比（LS/VB）=1.4*0.618=0.865。
步骤 7：计算吸收剂实际用量
吸收剂实际用量LS=0.865*51.0=44.1kmol/h。
步骤 8：计算吸收液浓度
吸收液浓度X1=51*(0.0309-0.00155)/44.1=0.0339。
步骤 9：计算操作线方程
操作线方程为Y=0.865X+0.00158。
混合气体中溶质A的摩尔分率为0.03，即y1=0.03。因此，混合气体中惰性气体的摩尔分率为1-0.03=0.97。
步骤 2：计算混合气体中惰性气体的摩尔流量
混合气体的处理量为52.62kmol/h，其中惰性气体的摩尔流量为VB=52.62*(1-0.03)=51.0kmol/h。
步骤 3：计算溶质A的摩尔流量
混合气体中溶质A的摩尔流量为52.62*0.03=1.5786kmol/h。
步骤 4：计算溶质A的吸收率
溶质A的吸收率为95%，即η=0.95。
步骤 5：计算最小液气比
最小液气比（LS/VB）min=η*m=0.95*0.65=0.618。
步骤 6：计算操作液气比
操作液气比（LS/VB）=1.4*0.618=0.865。
步骤 7：计算吸收剂实际用量
吸收剂实际用量LS=0.865*51.0=44.1kmol/h。
步骤 8：计算吸收液浓度
吸收液浓度X1=51*(0.0309-0.00155)/44.1=0.0339。
步骤 9：计算操作线方程
操作线方程为Y=0.865X+0.00158。