问题描述：<div> 从热风干燥器出来的尾气温度为25°C，压力为1atm，各组分摩尔流率如下（单位：kmol/h）:</div><div>Ar：6.9<br> O2： 144.3<br> N2： 536.0<br>H2O： 5.0<br>丙酮：10.3<br> 现在想通过吸收操作将其中99.5%的丙酮从气相中脱除，洗涤后的气体重新返回到干燥器中。</div><div><br></div><div>要求设计一台吸收塔并确定：</div><div>（1）吸收剂的种类；</div><div>（2）操作的压力和温度，以及允许的压降；</div><div>（3）热效应的大小，以及加热（冷却）剂的用量；</div><div>（4）理论板数和塔板效率；</div><div>（5）吸收塔的类型（板式塔或填料塔）；</div><div>（6）如果采用填料塔，确定再分布器的数量；</div><div>（4）吸收塔的高度；</div><div>（5）吸收塔的直径。</div> 1. 吸收剂的种类<div> 理想的吸收剂尽量满足如下要求：<br></div><div>（1）对溶质的溶解度高；</div><div>（2）对惰性组分的溶解度低，选择性高；</div><div>（3）挥发性低，减少损失；</div><div>（4）腐蚀性低，减少对设备的腐蚀；</div><div>（5）粘度地、扩散性能好，传递性能好；</div><div>（6）不易起泡；</div><div>（7）低毒，不容易燃烧；</div><div>（8）成本低。</div><div><br></div><div>工业上最常用的吸收剂为水、液态有机烃类物质、酸碱溶液。最常用的解析气体为蒸汽、空气、惰性气体和气态碳氢化合物。</div> <h3 style="text-align: center">工业上常见的吸收操作</h3> 丙酮与水互溶，而氩气、氧气和氮气在水中的溶解度可以忽略。无疑水是丙酮最理想的吸收剂。<b>所以选择吸收剂为水</b>。 2. 吸收的温度和压力<div><br></div><div>温度越低、压力越高，越有利于吸收操作，但气体压缩和制冷的成本也都很高，所以大多数吸收操作都是在进气压力下和环境温度下运行的。进气压力可能会大于大气压，当进气温度高于环境温度时采用冷却水进行冷却。</div><div><br></div><div>解析操作应该在低压、高温下进行，这样更有利于解析的操作。即便如此，实际上解析塔的压力还是应该稍高于大气压的，因为真空操作的费用着实很高，并且容易污染产品。可以通过提高解析的温度来降低解析剂的用量和解析塔的高度，但温度不能超过溶液的泡点，或者导致反应发生。<br></div><div><br></div><div><b>据此我们确定吸收的压力为1atm，温度为25°C。</b></div> 3. 最小吸收剂用量<div><br></div>