5-8 一逆流操作的吸收塔,在101.33kPa,25 ℃条件下进行操作。塔-|||-内用清水吸收混合气体中的SO2,进塔气体中含SO24%(体积分数),吸收-|||-率为90%。该物系服从亨利定律,亨利系数 =4.13times (10)^6Pa 。试计算:-|||-(1)操作液气比为最小液气比的1.15倍时操作液气比 _(n)c/(q)_(n) .B和液-|||-体出塔组成XA.1(物质的量比)各为若干?-|||-(2)若操作压力改为 .04times (10)^5Pa ,其他条件不变,操作液气比qn.c/-|||-qn.B和液体出塔组成XA.1又为若干?

考察知识

逆流吸收塔塔的计算，涉及亨利定律、物料衡算、最小液气比与操作液气比的关系。

解题解题思路

关键参数与公式

• 亨利定律与衡算：物系服从亨利定律$y^*=mx$（$m=E/P$为相平衡常数），全塔物料衡算$\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}}(x_{A,1}-x_{A,2})=y_{A,2}-y_{A,1}$（$x_{A,2}=0$为清水吸收）。
• 吸收率：$\eta=\frac{y_{A,1}}{y_{A,1}}$，则$y_{A,2}=y_{A,1}(1-\eta)$
• 最小液气比：$(((\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}})_{\min}=\frac{y_{A,1}-y_{A,2}}{x_{A,1}^*-x-x_{A,2}}=\frac{y_{A,1}-y_{A,2}}{y_{A,1}/m}$（因$x_{A,1}^*=y_{A,1}/m$（平衡时）。
• 操作液气比：$\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}}=1.15(\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}})_{\min}$，液体出塔组成$x_{A,1}=\frac{y_{A,1}-y_{A,2}}{\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}}}$。

计算步骤

1. 基础参数
   • 总压$P=101.33kPa=1.0133×10^5Pa$，$2)中\(P=4.04×10^5Pa$

• $y_{A,1}=0.04$，$\eta=0.9$→$y_{A,2}=0.4×(1-0.9)=0.04$
• 相平衡常数$m=E/P$。

2. (1) $P=1=1.0133×10^5Pa$

• $m=4.13×10^6/1.0133×10^5≈40.76$
• $(\frac{q_{n,c}}{q_{n,B})_{\min}=\frac{0.4-0.04}{0.4/40.76}≈36.7$
• 操作液气比$\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}}=1.15×36.7≈42.2$
• $x_{A,1}=\frac{0.4-0.04}{42.2}≈8.897×10^{-4}$

3. (2) $P2=4.04×10^5Pa$

• $m=4.13×10^6/4.04×10^5≈10.02$
• $(\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}})_{\min}=\frac{0.4-0.04}{0.4/10.2}≈9.18$
• 操作液气比$\frac{q_{n,c}}{q_{n,B}}=1.15×9.18≈10.58$
• $x_{A,1}=\frac{0.4-0.04}{10.58}≈3.55×10^{-3}$