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;

步骤 1：确定解吸因数和最小液气比
根据题目，解吸因数 \( m = 0.8 \)。最小液气比 \( (L/G)_{\text{min}} \) 可以通过以下公式计算：
\[ (L/G)_{\text{min}} = \frac{y_1 - y_2}{y_1 / m} \]
其中，\( y_1 = 0.03 \) 是入塔气体中A的摩尔分率，\( y_2 = y_1 (1 - \eta) \) 是出塔气体中A的摩尔分率，\( \eta = 0.95 \) 是吸收率。

步骤 2：计算最小液气比
代入已知值：
\[ y_2 = 0.03 \times (1 - 0.95) = 0.03 \times 0.05 = 0.0015 \]
\[ (L/G)_{\text{min}} = \frac{0.03 - 0.0015}{0.03 / 0.8} = \frac{0.0285}{0.0375} = 0.76 \]

步骤 3：计算操作液气比
操作液气比 \( L/G \) 可以通过以下公式计算：
\[ L/G = \frac{m}{S} \]
其中，\( S = 0.8 \) 是解吸因数。
\[ L/G = \frac{0.8}{0.8} = 1 \]

步骤 4：计算操作液气比为最小液气比的倍数
\[ \frac{L/G}{(L/G)_{\text{min}}} = \frac{1}{0.76} = 1.316 \]

步骤 5：计算出塔液体的浓度
出塔液体的浓度 \( x_1 \) 可以通过以下公式计算：
\[ x_1 = \frac{y_1 - y_2}{L/G} \]
代入已知值：
\[ x_1 = \frac{0.03 - 0.0015}{1} = 0.0285 \]