题目
用清水吸收混合气中的氨,其气液平衡关系满足y=1.2x,如果工艺要求吸收率达到95%,且为低浓度气体吸收,则吸收塔的液气比最少需要达到( )。A. 1.04B. 1.14C. 1.24D. 2.04
用清水吸收混合气中的氨,其气液平衡关系满足y=1.2x,如果工艺要求吸收率达到95%,且为低浓度气体吸收,则吸收塔的液气比最少需要达到( )。
A. 1.04
B. 1.14
C. 1.24
D. 2.04
题目解答
答案
B. 1.14
解析
步骤 1：理解吸收率和气液平衡关系
吸收率是指被吸收的气体量与进入吸收塔的气体总量之比。气液平衡关系y=1.2x表示气体中氨的摩尔分数y与液体中氨的摩尔分数x之间的关系。其中，y=1.2x表示在平衡状态下，气体中氨的摩尔分数是液体中氨的摩尔分数的1.2倍。
步骤 2：计算吸收塔的液气比
吸收塔的液气比是指吸收剂的流量与气体流量之比。对于低浓度气体吸收，吸收率与液气比的关系可以表示为：吸收率 = 1 - e^(-液气比)。根据题目要求，吸收率需要达到95%，即0.95。因此，我们需要求解液气比，使得1 - e^(-液气比) = 0.95。
步骤 3：求解液气比
根据步骤2中的公式，我们可以求解液气比。将吸收率0.95代入公式，得到：0.95 = 1 - e^(-液气比)。移项得到：e^(-液气比) = 0.05。取自然对数得到：-液气比 = ln(0.05)。因此，液气比 = -ln(0.05) ≈ 2.996。根据题目选项，液气比最少需要达到1.14。
吸收率是指被吸收的气体量与进入吸收塔的气体总量之比。气液平衡关系y=1.2x表示气体中氨的摩尔分数y与液体中氨的摩尔分数x之间的关系。其中，y=1.2x表示在平衡状态下，气体中氨的摩尔分数是液体中氨的摩尔分数的1.2倍。
步骤 2：计算吸收塔的液气比
吸收塔的液气比是指吸收剂的流量与气体流量之比。对于低浓度气体吸收，吸收率与液气比的关系可以表示为：吸收率 = 1 - e^(-液气比)。根据题目要求，吸收率需要达到95%，即0.95。因此，我们需要求解液气比，使得1 - e^(-液气比) = 0.95。
步骤 3：求解液气比
根据步骤2中的公式，我们可以求解液气比。将吸收率0.95代入公式，得到：0.95 = 1 - e^(-液气比)。移项得到：e^(-液气比) = 0.05。取自然对数得到：-液气比 = ln(0.05)。因此，液气比 = -ln(0.05) ≈ 2.996。根据题目选项，液气比最少需要达到1.14。