题目
例题：在一填料塔中，用清水在常压下逆流吸收空气中的溶质 A，空气的流量为 111 , (kmol)/((m)^2 cdot (h))，空气中 A 的浓度为 0.01（体积分率），要求回收率为 99%，水的用量为最小用量的 1.5 倍，操作条件下的相平衡关系为 y = 2.02x，试求：(1) 水的用量；(2) 溶液的出塔浓度。
例题：在一填料塔中，用清水在常压下逆流吸收空气中的溶质 A，空气的流量为 $111 \, \text{kmol}/(\text{m}^2 \cdot \text{h})$，空气中 A 的浓度为 0.01（体积分率），要求回收率为 99%，水的用量为最小用量的 1.5 倍，操作条件下的相平衡关系为 $y = 2.02x$，试求：
(1) 水的用量；
(2) 溶液的出塔浓度。
题目解答
答案
1. 根据题目条件，$ y_1 = 0.01 $，$ y_2 = 0.0001 $，$ m = 2.02 $。
最小液气比为：
\[
\left( \frac{L}{G} \right)_{\min} = \frac{m(y_1 - y_2)}{y_1} = \frac{2.02 \times 0.0099}{0.01} = 2.0
\]
实际液气比为：
\[
\frac{L}{G} = 1.5 \times 2.0 = 3.0
\]
因此，水的用量为：
\[
L = 3.0 \times 111 = 333 \, \text{kmol/(m}^2 \cdot \text{h)}
\]
2. 根据操作线方程：
\[
y_1 - y_2 = \frac{L}{G} x_1 \implies 0.01 - 0.0001 = 3.0 x_1 \implies x_1 = \frac{0.0099}{3.0} = 0.0033
\]
最终结果：
1. 水的用量为 $ 333 \, \text{kmol/(m}^2 \cdot \text{h)} $。
2. 溶液的出塔浓度为 $ x_1 = 0.0033 $。