方法2：
A = （Ls /GB）/m = 1.244/0.526 = 2.365
NOG = A/(A-1)×ln[(1-1/A)(Y1-mX2)/(Y2-mX2)+1/A] = 2.365/1.365×ln[(1-1/2.365)(0.026/0.0026) +1/2.365] = 3.16 ∴ ＫYａ＝ 37.42 kmol.m-3.h-1?
4、在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。 已知操作条件下的解吸因数为0.8 ，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03（摩尔分率）。 试计算： (1) 操作液气比为最小液气比的倍数； (2) 出塔液体的浓度； (3) 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数NOG。
解：
① y1 = 0.03 , x1e = 0.03 ，所以m = 1 (L/G)min = (y1-y2)/(y1/m) = mη = 0.95 S = m/(L/G)， L/G = m/S = 1/0.8 = 1.25 ∴ (L/G)/(L/G)min = 1.25/0.95 = 1.316
② x1 = (y1-y2)/(L/G) = (0.03-0.03(1-0.95))/1.25 = 0.0228 ③ NOG = 1/(1-S)ln[(1-S)Y1/Y2+S] = 7.843。
5、常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯，吸收率为99％。混合气量为53kmol.h-1。入塔气中含苯2％（比摩尔以下同），入塔煤油中含苯0.02％。溶剂用量为最小用量的1.5倍。在操作温度50℃下，相平衡关系为y = 0.36x，总传质系数Kya ＝ 0.015kmol.m-3.s-1。塔径为1.1米。试求所需填料层高度。
解：
y1 = 0.02，y2 = 0.02×1%=0.0002
x1e = y1e/m = 0.02/0.36 = 0.0556，x2 = 0.0002 (L/G)min = (y1-y2)/(x1e-x2)
= (0.02-0.0002)/(0.0556-0.0002) = 0.3574 L/G = 1.5(L/G)min = 1.5×0.3574 = 0.536 x1 = x2 + (y1- y2)/(L/G)
=0.0002+(0.02-0.0002)/0.536 = 0.0371 Δy1 = y1 –mx1 = 0.02-0.36×0.0371 = 0.00664 Δy2 = y2 –mx2 = 0.0002-0.36×0.0002 = 0.000128 Δym = (0.00664-0.000128)/ln(0.00664/0.000128) = 0.00165
NOG = (y1-y2)/Δym = (0.02-0.0002)/0.00165 = 12
HOG = G/(Ｋyａ) = 53/3600/(π/4×1.12 )/0.015 = 1.033 m Z = HOG×NOG = 1.033×12 = 12.4 m
6、有一逆流填料吸收塔, 塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气体量为100kmol.h-1，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90%，液气比为1.5 ，平衡关系y = x。试求：
(1) 液体出塔浓度；(2) 测得气相总体积传质系数Kya = 0.10 kmol.m-3.s-1，问该塔填料层高度为 多少？提示：NOG = 1/(1-S)ln[(1-S)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S]
解：
① y1 = 0.01
y2 = y1(1-η) = 0.01(1-0.9) = 0.001 L/G=(y1-y2)/x1，
x1 = (y1-y2)/(L/G) = (0.01-0.001)/1.5 = 0.006
② HOG = G/Kya = （100/(0.785×0.52×3600)）/0.1=1.415 m NOG = 1/(1-S)ln[(1-S) y1/ y2+S] S = m/(L/G) = 1/1.5 = 0.667 NOG = 4.16
Z = HOG×NOG = 1.415×4.16 = 5.88 m。
11
7、用清水吸收氨－空气混合气中的氨。混合气进塔时氨的浓度y1 ＝ 0.01（摩尔分率），吸收率90％，气－液平衡关系y = 0.9x。试求：（1）溶液最大出口浓度；（2）最小液气比；（3）取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时，气相总传质单元数为多少？（4）气相总传质单元高度为0.5m时，填料层高为几米？ 解： 已知
y1 ＝ 0.01，η=90%，y2 = y1(1-η) = 0.01(1-0.9) = 0.001 x2 = 0，x1 = y1/0.9 = 0.01/0.9 = 0.0111 (L/G)min = (y1-y2)/(x1e-x2)
= (0.01-0.001)/（0.01/0.9）= 0.811 L/G = 2 (L/G)min = 2×0.811 = 1.62
x1 = (y1-y2)/(L/G)+x2 = (0.01-0.001)/1.62 = 0.00556
y1e = 0.9×0.00556=0.005
Δym =（(0.01-0.005)-(0.001-0)）/ln(0.01-0.005)/0.001 = 0.0025
NOG = (y1-y2)/Δym = (0.01-0.001)/0.0025 = 3.6 Z ＝ 0.5×3.6 = 1.8m
8、在逆流操作的吸收塔内，用清水吸收氨－空气混合气中的氨，混合气进塔时氨的浓度y1 = 0.01(摩尔分率) ，吸收率90%，操作压力为760 mmHg，溶液为稀溶液，系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为684 mmHg试求： （1）溶液最大出口浓度；（2）最小单位吸收剂用量；（3）当吸收剂用量为最小用量的2倍时，气相总传质单元数为多少？（4）气相总传质单元高度为0.5m时，填料层高为多少米? 解：
系统服从拉乌尔定律 (1) y = (P°/P)x = 685/760X = 0.9X x1e = y1/m = 0.01/0.9 = 0.011
(2) (L /G )min = (y1-y2)/x1e = (y1-y2)/(y1/m) = mη = 0.9×0.9=0.81 (3) (L /G ) = 2(Ls /G )min = 2×0.81 = 1.62
S = mG/L =0.9/1.62=0.556 y1/ y2 = 1/(1-η) = 10
NOG = 1/(1-S)×ln[(1-S) y1/ y2+S] = 1/(1-0.556)×ln[(1-0.556)×10+0.556] = 3.62 (4) Z = HOG×NOG = 0.5 ×3.62 = 1.81 m 9、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1000m3（标准）·h-1，混合气含SO21.3％（体积），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 = 0.05kmol·m-3·s-1，求液体出口浓度和填料层高度。 解：
已知：D = 0.8m Ls =1200kg.h-1，G = 1000Nm3·h-1? y1 = 0.013，φ = 0.995，x2 = 0，y = 0.75x Kya = 0.05kmol·m-3·s-1， Ls = 1200/(3600×18)=0.0185 kmol/s G = 1000/(22.4×3600)=0.0124 kmol/s
∵为低浓度吸收 ∴ (L/G) = 0.0185/0.0124 = 1.49 y2 = y1(1-φ) = 0.013(1-0.995) = 0.000065
x1 = (G/L)(y1-y2)+x2 = (0.013-0.000065)/1.49 = 0.00 868 ∵ Z = HOG×NOG，而NOG = (y1-y2)/Δym
Δy1 = y1-y2e = 0.013-0.75×0.00868 = 0.006490 Δy2 = y2-y2e = 0.000065-0 = 0.000065 Δym = (Δy1-Δy2)/ln(Δy1/Δy2)
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= (0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065) = 0.001396
∴NOG = (0.013-0.000065)/0.001396 = 9.266 HOG = Ｇ/（ＫyａA）
= 0.0124/(0.785×0.8×0.8×0.05)= 0.494(m) ∴Z = 9.266×0.494 = 4.58m
10、某厂准备采用一个填料吸收塔用清水逆流吸收含有10%（体积%）的SO2的混合气体。已知塔内的操作压力 102.63kN·m2 和温度 25℃。要求处理的混合气体量为1000(标准)m3·h-1，实际吸收剂单位耗用量比最小吸收剂单位耗用量大50%，吸收率要达到98%，塔内气体的实际空塔速度为0.5m·s-1。试求： (1) 吸收用水量为多少m3·h-1？ (2) 吸收塔直径为多少m？ (3) 若想再提高吸收率，你认为可采用什么措施？（附：气液平衡方程：Y = 40X，M = 64） 解：
（1）LS = GB（Y1－Y2）/（X1－X2）
Y1 = 10/90 = 0.111；Y2 = 0.111(1－0.98) = 0.0222 又∵LS = 1.5 LSmin
而：X1 = Y1/1.5m = 0.111/1.5×40 = 0.00185 GB = 1000(1－0.1)/22.4 = 40.18kmol·h-1
-1
代入上式得：LS = 1928.64 kmol·h
2
（2） D = (4G混/πu)??
而G混 = 1000×（101.3/102.63）×（298/273）=1077.4 m3·h-1?
u = 0.5m·s-1，代入上式得：
D = 0.873m，圆整为0.9m。
（3）对于一个操作塔言，欲提高φ，增大液气比，这样可使吸收推动力增大，则φ↑。此外，液气比增大，喷淋密度增大，有利于填料充分润湿！注意：液气比增大，但液气比过大，会造成液泛现象。
11、一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？ 解：（1）液气比为最小液气比的多少倍?
0.040.0053?0.0417 Y2??0.00533
1?0.041?0.00530.00128?0.01297 X1?1?0.00128 Y1? L/V?Y1?Y20.0417?0.00533??2.804
X1?X20.01297?0Y1?Y2Y1?Y20.0417?0.00533???2.18 ?Y1/m0.0417/2.5X1?X2 (L/V)min? 则
(L/V)(L/V)min?2.804?1.286
2.18
(2）所需填料层高度？
Z?HOG?NOG S?mV/L?2.5/2.804?0.892
13
NOG? ?Y?mX21ln[(1?S)1?S]1?SY2?mX210.0417?0ln[(1?0.892)?0.892]
1?0.8920.00533?0?5.11故 Z?HOG?NOG?1.5?5.11?7.67m
14