0.0128?0.0012971?0.0128Y?Y20.0417?0.00533 L/V?1??2.804X1?X20.01297?0X1?(L/V)min?则
Y1?Y2Y1?Y20.0417?0.00533???2.18X1*?X2Y1/m0.0417/2.5(L/V)(L/V)min?2.8042.18?1.286
（2）所需填料层高度 Z?HOG?NOG S?mV/L?2.5/2.804?0.892
NOG?Y?mX21ln[(1?S)1?S] 1?SY2?mX210.0417?0ln[(1?0.892)?0.892] 1?0.892 0.00533?0?5.11?故 Z?HOG?NOG?1.5?5.11?7.67m
（3）其他条件不变，尾气组成为0.0033时的填料层高度。
Y2??0.0033?0.003311?0.0033Y?mX21??NOGln[(1?S)1?S]1?SY2??mX2 ?10.0417?0ln[(1?0.892)?0.892]
1?0.8920.00331?0?7.52??1.5?7.52?11.28mZ??HOG?NOG3【6-13】 厂内有一直径880mm，填料层高6m的填料吸收塔，所用填料为拉西环，每小时处理2000m、含5％（体积分数）丙酮的空气（25℃，1atm）。用水作溶剂，塔顶送出的废气含丙酮0.263％（体积分数），塔底送出的溶液每千克含丙酮61.2g，根据上述测出数据，计算气相体积总传质系数Kya，在此操作条件下平衡关系为Y*?2X，目前情况下每小时可回收多少丙酮？若把填料层加高3m，又可回收多少丙酮？（
KYa?170.42kmol/m3h，GA?3.89kmol/h；
??4.002kmol/h） GA0.050.00263?0.05263 Y2??0.00264
1?0.051?0.0026361.258 X1??0.02023 1000?61.218解：（1）Y1?X2?0
V?2000(1?0.05)273??77.7kmol/h22.4298Y1*?2X1?2?0.02023?0.04046Y2*?0(Y1?Y1*)?(Y2?Y2*)0.05263?0.04046?0.00264?Ym???0.00624*0.05263?0.04046Y?Ylnln11*0.00264Y2?Y2NOG?Y1?Y20.05263?0.00264??8.01?Ym0.006246?0.75m8.0177.7HOG?Z/NOG?
KYa?VHOG??0.75??4?170.42kmol/m3?h?0.882
（2）每小时所能回收的丙酮量为： GA?V(Y1?Y2)?77.7?(0.05263?0.00264)?3.89kmol/h
（3）填料层加高3m，即z=9m，
NOG?Z/HOG?9/0.75?12S?mV/L?m(X1?X2)/(Y1?Y2)?2?0.02023/(0.05263?0.00264)?0.81NOG?12?
Y?mX21ln[(1?S)1?S]1?SY2??mX2
10.05263?ln[(1?0.81)?0.81]1?0.81Y2?0.05263?0.81]?2.28Y2??ln[(1?0.81)Y2??0.00112?因而有： GA?V(Y1?Y2?)?77.7?(0.05263?0.00112)?4.002kmol/h
y*?1.18x，操作范围内总传质系数Kya近似与气体流量的0.8次方成正比。
【6-14】 某吸收塔在101.3kPa、293K下用清水逆流吸收丙酮-空气混合物中的丙酮，当操作液气比为2.1时，丙酮回收率可达95％。已知物系在低浓度下的平衡关系为
今气体流量增加20％，而液体量及气液进口含量不变，试求：（1）丙酮的回收率有何变化？（2）单位时间内被吸收的丙酮增加多少？（3）吸收塔的平均推动力有何变化？（?丙酮??0.971；1.167；
??ym?1.01） ?ym解： 对于低浓度吸收，可近似以摩尔分数代替摩尔比，具体计算如下
原工况
由回收率定义可求出气体出口含量
y2?(1??)y1?(1?0.95)y1?0.05y1
由物料衡算式可计算液体出口含量
y1?y2?y1?0.05y1?
L(x1?x2)Vx1?1?0.05y1?0.452y12.1
吸收塔的平均推动力
?ym?(y1?mx1)?(y2?mx2)(y1?1.18?0.452y1)?0.05y1??0.187y1
y1?mx1y1?1.18?0.452y1lnlny2?mx20.05y1传质单元数 NOG?y1?y2(1?0.05)y1??5.08
?ym0.187y1新工况： 传质单元高度
V?)V?VV??? HOG?V??()0.2HOG?1.20.2HOG?1.04HOG
V?K?Vya()0.8KyaV(传质单元数
??NOGHNZ5.08?OGOG??4.88 ??HOGHOG1.04由物料衡算式
??y1?y2?L??x2) (x1V?? x11.2?)?0.571y1?0.571y2? （a） (y1?y22.1由吸收过程基本方程式
??y1?y2y?mx1Z???NOGln1??)?(y2??mx2)y2??mx2HOG(y1?mx1?y?mx11?? NOGln1mV?y2??mx21?L?y?1.18x114.88?ln11.18?1.2?y21?2.1? 4.90y2? （b） ?y1?1.18x1
由式（a）、式(b) 求得
??0.0772y1 x1??0.527y1 y2新工况的丙酮回收率：
?y1?0.0772y1y1?y2??A???0.971
y1y1?0.05y1在单位时间内新、旧工况所回收的丙酮量之比为
?)1.2(y1?0.0772y1)1.2V(y1?y2??1.167
V(y1?y2)y1?0.05y1新工况下的平均推动力
???ym
?)?(y2??mx2)y1?1.18?0.528y1?0.076y1(y1?mx1??0.188y1?y1?mx11?1.18?0.528lnln0.076y2?mx2
?0.188?ym??1.01?ym0.187蒸馏习题参考答案
【7-1】 苯和甲苯在92℃时的饱和蒸汽压分别为143.73kPa和57.6kPa，苯-甲苯的混合液中苯的摩尔分数为0.4。试求：在92℃混合液中各组分的平衡分压、系统压力及平衡蒸汽组成。此溶液可视为理想溶液。[苯57.492kPa、甲苯34.56kPa、系统压力92.025kPa、
y苯?0.625、y甲苯?0.375]
解： 根据拉乌尔定律，理想溶液上方的平衡分压为
pA?pAxA?143.73?0.4?57.492kPapB?pBxB?57.6?0.6?34.56kPa P?pA?pB?92.052kPa
pA?57.492/92.052?0.625PyB?1?0.625?0.375yA?