结构推理
在直径为0.8m的填料塔中,用1200kg·h-1的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000Nm3·h-1,混合气含SO21.3/%(体积百分数),要求回收率99.5/%,操作条件为20℃、1atm,平衡关系为y*=0.75x,总体积传质系数KYa=0.055kmol·m-3·s-1,求液体出口浓度和填料高度。
【正确答案】已知:D=0.8m,L=1200kg·h-1,
混合气含SO2 1.3/%(体积)较低,可以近似认为 V=1000m3·h-1
y1=0.013 Y1=0.013 η=0.995 X2=0 y*=0.75x
KYa=0.055(kmol·m-3·s-1)
L=1200/(3600×18)=0.0185(kmol·s-1)
V=1000/(22.4×3600)=0.0124(kmol·s-1)
∴L/V=0.0185/0.0124=1.49
Y2=Y1(1-η)=0.013(1-0.995)=0.000065
X1=(V/L)(Y1-Y2)+X2=(0.013-0.000065)/1.49-0.00868
∵H=HOG×NOG而NOG=(Y1-Y2)/△Ym
△Y1-Y1-Y*1=0.013-0.75×0.00868=0.006490
△Y2=Y2-Y*2=0.000065-0=0.000065
△Ym=(△Y1-△Y2)/ln(△Y1/△Y2)
=(0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065)
=0.001396
∴NOG=(0.013-0.000065)/0.001396=9.266
HOG=V/(KYaΩ)
=0.0124/(0.785×0.8×0.8×0.055)=0.449(m)
∴H=9.266×0.449=4.2(m)
【答案解析】