在一直径为1m、填料层高度为8m的吸收塔中,用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。-|||-已知入塔混合气体的流量为 /h, 溶质的含量为0.06(摩尔分数),溶质的吸收率为95%,-|||-操作条件下的气液平衡关系为 =2.2x, 溶剂用量为最小用量的1.5倍,塔内装有比表面积为-|||-(m)^2/(m)^3 的金属阶梯环填料。现因工艺要求,需将溶质的吸收率提高到97%,若维持操作液-|||-气比和填料层的高度不变,拟换用一种比表面积为 (m)^2/(m)^3 的新型金属散装填料,问能否达-|||-到要求。-|||-注:填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90%;换用填料前后的气相总吸收系数-|||-不变。

步骤 1：计算原工作状态下的参数
- 气体摩尔分数 ${Y}_{1}=\dfrac {{y}_{1}}{1-{y}_{1}}=\dfrac {0.06}{1-0.06}=0.0638$
- 溶质的吸收率 ${Y}_{2}=(1-{\varphi }_{x}){Y}_{1}=(1-0.95)\times 0.0638=0.00319$
- 气体流量 $V=[ 40\times (1-0.06)] kmol/h=37.6kmol/h$
- 最小液气比 ${(\dfrac {l}{V})}_{min}=m{\varphi }_{A}=2.2\times 0.95=2.09$
- 实际液气比 $\dfrac {L}{V}=1.5\times 2.09=3.135$
- 脱吸因数 $S=\dfrac {mV}{L}=\dfrac {2.2}{3.135}=0.702$
- 填料层高度 ${N}_{{{C}_{3}}_{4}=\dfrac {1}{1-s}\ln [ (1-s)\dfrac {{Y}_{1}-{Y}_{2}}{{Y}_{2}-{Y}_{2}}+S] =6.364$
- 气相总吸收系数 ${H}_{OC}=\dfrac {Z}{{N}_{OC}}=(\dfrac {8}{6.364})m=1.257m$

步骤 2：计算新工作状态下的参数
- 溶质的吸收率 ${Y}_{2}'=(1-{\varphi }_{1}'{X}_{1}){Y}_{1}=(1-0.97)\times 0.0638=0.00191$
- 填料层高度 ${N}_{OG}=\dfrac {1}{1-s}\ln [ (1-s)\dfrac {{Y}_{1}-{Y}_{2}}{{x}_{2}'-{Y}_{2}}+s] =7.04$
- 气相总吸收系数 $H'{x}_{x}=\dfrac {Z}{{N}_{C}x}_{1}=(\dfrac {8}{7.94})m=1.008m$
- 比表面积 ${d}_{1}=(\dfrac {171.5}{0.9}){m}^{2}/{m}^{3}=190.6{m}^{3}\lt 200{m}^{2}/{m}^{3}$

步骤 3：验证能否达到要求
- 比较两种工作状态，因操作液气比和气体处理量不变，故脱吸因数S不变。
- 新填料的比表面积为 $200{m}^{2}/{m}^{3}$，大于原填料的比表面积 $190.6{m}^{2}/{m}^{3}$，因此可以达到要求。