天津大学化工原理第二版下答案1(4)

qn,L q

q 1.4

n,V q

qn,V

X1

q Y1 n,L

n,L

453. 881 5.627 1.

n ,Vmin

Y X 22

1

0.041 75.627

0. 0 02

3

5100 7.05

6. 在一直径为0.8 m的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为45 kmol/h，二氧化硫的体积分数为0.032。操作条件下气液平衡关系为Y 34.5X，气相总体积吸收系数为0.056 2 kmol/(m3·s)。若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%，要求回收率为98%。求水的用量（kg/h）及所需的填料层高度。

解：Y1

y10.032

0.0331 1 y11 0.032

Y2 Y1 1 A 0.0331 1 0.98 0.000662 X1*

Y10.0331 9.594 10 4 m34.5

X1 0.76X1* 0.76 9.594 10 4 7.291 10 4 惰性气体的流量为

qn,V 45 (1 0.032)kmol/h 43.56kmol/h

水的用量为

qn,L

qn,V(Y1 Y2)X1 X2

43.56 0.0331 0.000662

kmol/h 1.938 103kmol/h 4

7.291 10 0

qm,L 1.938 103 18kg/h 3.488 104kg/h

求填料层高度 HOG

qn,VKYa

43.56/3600

m 0.429m

0.0562 0.785 0.82

Y1 Y1 Y1* 0.0331 34.5 7.291 10 4 0.00795 Y2 Y2 Y2* 0.000662 34.5 0 0.000662

1

...........

00

y

0000000000

a

5

e

.

b

WFX

D NOG

Y1 Y20.0331 0.000662

11.07 Ym0.00293

Z NOGHOG 11.07 0.429m 4.749m

7. 某填料吸收塔内装有5 m高，比表面积为221 m2/m3的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为50 kmol/h，溶质的含量为5％（体积分数％）；进塔清水流量为200 kmol/h，

42

其用量为最小用量的1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为Y 2.75X；气相总吸收系数为3 10kmol/(m s)；

填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90％。试计算（1）填料塔的吸收率；（2）填料塔的直径。

解：（1）惰性气体的流量为

qn,V 50 (1 0.05)kmol/h 47.5kmol/h

对于纯溶剂吸收

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