-(11.30)^circ C ,常压操作的填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。-|||-焦炉气处理量为 (m)^3cdot (h)^-1 (标准状态下)。进塔气体中氨的含量为3%-|||-(体积分数),要求氨的吸收率不低于98%。水的用量为最小用量的1.6倍,-|||-空塔气速取 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_b85327a27dcc4656e1ddc79961fb10ad.jpg.0mcdot (s)^-1 。已知操作条件下的平衡关系为 _(A)=1.2(X)_(A) ,气相体-|||-积吸收总系数 _(Y)a=0.06kmolcdot (({m)^3cdot s)}^-1 。试求:-|||-(1)分别用对数平均推动力法及吸收因数法求气相总传质单元数;-|||-(2)填料层高度。

步骤 1：计算最小液气比
根据题意，进塔气体中氨的含量为3% (体积分数)，要求氨的吸收率不低于98%，即出塔气体中氨的含量为0.06% (体积分数)。平衡关系为 ${Y}_{A}=1.2{X}_{A}$ ，因此，最小液气比 ${L}/{G}_{min}$ 可以通过以下公式计算：
$$
{L}/{G}_{min} = \frac{{Y}_{A1}-{Y}_{A2}}{{X}_{A2}-{X}_{A1}}
$$
其中，${Y}_{A1}$ 和 ${Y}_{A2}$ 分别为进塔和出塔气体中氨的含量，${X}_{A1}$ 和 ${X}_{A2}$ 分别为进塔和出塔液体中氨的含量。根据平衡关系，${X}_{A1} = {Y}_{A1}/1.2$，${X}_{A2} = {Y}_{A2}/1.2$。代入数据计算得：
$$
{L}/{G}_{min} = \frac{0.03-0.0006}{0.0006/1.2-0.03/1.2} = 1.02
$$
步骤 2：计算实际液气比
根据题意，水的用量为最小用量的1.6倍，因此实际液气比 ${L}/{G}$ 为：
$$
{L}/{G} = 1.6 \times {L}/{G}_{min} = 1.6 \times 1.02 = 1.632
$$
步骤 3：计算气相总传质单元数
根据对数平均推动力法，气相总传质单元数 ${N}_{G}$ 可以通过以下公式计算：
$$
{N}_{G} = \frac{{L}/{G}-{L}/{G}_{min}}{({L}/{G}+{L}/{G}_{min})\ln({L}/{G}/{L}/{G}_{min})}
$$
代入数据计算得：
$$
{N}_{G} = \frac{1.632-1.02}{(1.632+1.02)\ln(1.632/1.02)} = 8.09
$$
根据吸收因数法，气相总传质单元数 ${N}_{G}$ 可以通过以下公式计算：
$$
{N}_{G} = \frac{{L}/{G}-{L}/{G}_{min}}{({L}/{G}+{L}/{G}_{min})\ln({L}/{G}/{L}/{G}_{min})} = 8.09
$$
步骤 4：计算填料层高度
根据题意，气相体积吸收总系数 ${K}_{Y}a=0.06kmol\cdot {({m}^{3}\cdot s)}^{-1}$，空塔气速取 $1.0m\cdot {s}^{-1}$，因此填料层高度 ${H}$ 可以通过以下公式计算：
$$
{H} = \frac{{N}_{G}}{{K}_{Y}a} = \frac{8.09}{0.06} = 134.83m
$$