由平衡关系Y = 106.03X可得：

Y1*?106.03?0.0086?0.9112，Y2*?106.03?0.0016?0.1696

*X2?0.0005/106.03?0

最小气液比为：?X1?X20.0086?0.0016?V????0.0077 ?*LY?Y0.9112?0.0005??min12V/L?1.45?0.0077?0.0111，A?NOLL/V?0.0111/106.03?1.05?104 M*??X1?X211?40.00864??ln??1?A??A?ln1?1.05?10?1.05?10?1.68???*4??1?A?X2?X20.0016???1?1.05?10Z?HOGNOG?0.82?1.68?1.38m

7-19 某合成氨厂在逆流填料塔中，用NaOH溶液吸收变换气中的CO2。已知进塔混合气流量为

113514kg/h，密度为12.8kg/m3；进塔的液体流量为1019850kg/h，密度为1217kg/m3，粘度为0.52mPa.s。拟采用乱堆50mm×50mm×0.9mm的钢制鲍尔环。试估算填料塔的塔径。

?q????1019850?12.8???解：X??mL??G??xa??q?1135141217???mG??L?0.50.5?0.921

在乱堆填料泛点线上读出相应的纵坐标值为0.023，即

?u2f???GY???g?L??0.2??0.023 ??L?对于50mm×50mm×0.9mm的钢制鲍尔环，??66，??泛点气速：uf?1000?0.821，代入上式得： 12170.023g?L0.2???G?L?0.023?9.81?1217?0.672m/s 0.266?0.821?12.8?0.52取空塔气速为：u?0.55uf?0.55?0.672?0.3696m/s

qvG?qmG?G?113514?8.87?103m3/h

12.84qvG4?8.87?103塔径：D???2.914m

?u3.14?0.3696?3600取塔径为3.0m。

16

7-20 在某逆流操作的填料塔内，用清水回收混合气体中的可溶组分A，混合气体中A的初始浓度为

0.02 （摩尔分数）。为了节约成本，吸收剂为解吸之后的循环水，液气比为1.5，在操作条件下，气液平衡关系为Y* = 1.2X。当解吸塔操作正常时，解吸后水中A的浓度为0.001（摩尔分数），吸收塔气体残余A的浓度为0.002（摩尔分数）；若解吸操作不正常，解吸后水中A的浓度为 0.005（摩尔分数），其他操作条件不变，气体残余A的浓度为多少？ 解：（1）解吸塔操作正常时，吸收塔液体出口浓度为：

Y1?0.02?0.0204

1?0.02Y2?y2?0.002

X2?x2?0.001

由操作线方程可得：

X1?V0.0204?0.002?0.001?0.0133 ?Y1?Y2??X2?L1.5?Ym??Y1?MX1???Y2?MX2???0.0204?1.2?0.0133???0.002?1.2?0.001??0.00212

lnY1?MX1Y2?MX2ln0.004440.0008NOG?Y1?Y20.0204?0.002??8.679 ?Ym0.00212（2）解吸塔操作不正常时，NOG不变，由于X2变为X2?，则Y2变为Y2?，X1变为X1?

??x2?0.005 X2由吸收因子法得：

NOG???MV1ln??1?1?MV/L??L??MV???Y1?MX2? ???????L???Y2?MX2??1.2??0.0204?1.2?0.005?1.2?1?ln?1???8.679 ????1.2??1.5Y?1.2?0.0051.5??2????1?1.5得：Y2??0.0066 由操作线方程可得：

X1??V0.0204?0.0066Y1?Y2??X2???0.005?0.0142 L1.5?? 17

Y1?Y2?0.0204?0.0066?Ym???0.00159

NOG8.679当吸收剂初始浓度升高时，塔内平均传质推动力减小，气体残余浓度升高。

18