某填料吸收塔用纯水逆流吸收混合气体中的组分A,入塔气体组成为0.03(摩尔分数,下同),操作条件下物系的气液平衡关系为y=1.3x,当操作液气比为1.3时,出塔气体组成y2为0.006。吸收过程为气膜控制,已知体积传质系数Kya近似与气体的摩尔流速的0.7次方成正比。当气、液相最初组成、流量、操作温度和压力均保持不变时,若增加一个完全相同的塔,试求:
从矿石焙烧炉中送出的气体,含体积分数9%的SO2,其余视为惰性气体。冷却后送入吸收塔,用水吸收其中所含S02的95%。吸收塔的操作温度为30℃,压力为100kPa,每小时处理的炉气量为1000m3(30℃、100kPa时的体积流量),所用液—气比为最小比值的1.2倍。求每小时的用水量和出塔时水溶液组成。
平衡关系数据为:
液相中SO2溶解度/(kgSO2/100kgH2O) | 7.5 | 5.0 | 2.5 | 1.5 | 1.0 | 0.5 | 0.2 | 0.1 |
气相中SO2平衡分压/kPa | 91.7 | 60.3 | 28.8 | 16.7 | 10.5 | 4.8 | 1.57 | 0.67 |