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流率为0.014kmol／（s·m2)的空气－氨混合气中含氨体积分数为2% 拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶淋入摩尔分

大学 塔顶,逆流,体积 已帮助 人

流率为0.014kmol/(s·m2)的空气-氨混合气中含氨体积分数为2%，拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶淋入摩尔分数为0.0004的稀氨水溶液，设计采用的液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内物系服从亨利定律y=1.2x，所用填料的总传质系数Kya=0.052kmol/(s·m3)。试求：

（1）液体在塔底的摩尔分数x1； 

（2）全塔的平均推动力Δym；

（3）所需填料层高度m

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答案解析

难度★★☆ 搜索

  • 解：据题意，知：G＝0.018kmol/(s·㎡)， y1=3%=0.03， x2=0.00005， （L/G）=1.8（L/G）min， ye=1.2x， ky·a＝0.055kmol/(s·m3) y2= y1(1-η)=0.03×(1-95%)=0.0015，x1e=y1/m=0.03/1.2=0.025

     

    （1） （L/G）min＝(y1-y2)/( x1e-x2)

    ＝(0.03-0.0015)/(0.025-0.00005)=1.1423

    （L/G）=1.8（L/G）min＝1.8×1.1423=2.05614 （L/G）＝(y1-y2)/( x1-x2)

    x1=x2+(y1-y2)/（L/G）=0.00005+(0.03-0.0015)/2.05614=0.01391

     

    (2) Δy1=y1-m.x1=0.03-1.2×0.01391=0.013307

    Δy2=y2-m.x2=0.0015-1.2×0.00005=0.00144

    Δym=(Δy1-Δy2)/ln(Δy1/Δy2)

    =(0.013307-0.00144)/ln(0.013307/0.00144) =0.011867/ln11.672807=0.011867/2.22365 =0.005337

    (3) HOG=G/ ky·a=0.018/0.055=0.3273mNOG=(y1-y2)/Δym=(0.03-0.0015)/0.005337=0.0285/0.005337=5.34 H= HOG×NOG=0.3273×5.34=1.75m

     

    答：通过计算知：（1）液体在塔底的摩尔分数x1为0.014； （2）全塔的平均推动力Δym为0.005337；（3）所需填料层高度为1.75m。