10.填料塔用新鲜的惰性气体来解吸吸收液中的溶质组分，入塔液体中溶质组分的摩尔分率为0.08，出塔液体中溶质组分的摩尔分率为0.01，该物系的相平衡关系为 y=0.5x ，采用的惰性气体量为最小气体用量的1.2倍。则该解吸塔出塔气体的 y 出____。(请选择最接近的数值。)A. 0.04B. 0.0333C. 0.102D. 0.14

本题考查填料塔解吸过程的物料衡算以及最小气体用量的相关知识。解题的关键思路是先根据最小气体用量的条件求出最小气体用量与液体流量的关系，再结合实际气体用量与最小气体用量的倍数关系，最后通过全塔物料衡算求出出塔气体中溶质的摩尔分率。

1. 确定最小气体用量时的操作线与平衡线交点：
   • 在最小气体用量的情况下，操作线与平衡线相交。已知相平衡关系为$y = 0.5x$，入塔液体中溶质组分的摩尔分率$x_{进}=0.08$，出塔液体中溶质组分的摩尔分率$x_{出}=0.01$。
   • 当达到最小气体用量时，操作线与平衡线在$x = x_{进}=0.08$处相交，将$x = 0.08$代入平衡线方程$y = 0.5x$，可得$y_{min}=0.5\times0.08 = 0.04$。
2. 计算最小气体用量$G_{min}$与液体流量$L$的关系：
   • 根据解吸塔的物料衡算方程$G(y_{出}-y_{进})=L(x_{进}-x_{出})$，在最小气体用量时$y_{进}=0$（新鲜惰性气体），则$G_{min}(y_{min}-0)=L(x_{进}-x_{出})$。
   • 即$G_{min}\times0.04 = L\times(0.08 - 0.01)$，化简可得$G_{min}=\frac{L\times0.07}{0.04}=1.75L$。
3. 计算实际气体用量$G$：
   • 已知采用的惰性气体量为最小气体用量的$1.2$倍，所以$G = 1.2G_{min}$。
   • 将$G_{min}=1.75L$代入可得$G = 1.2\times1.75L = 2.1L$。
4. 通过全塔物料衡算求出塔气体的$y_{出}$：
   • 对解吸塔进行全塔物料衡算，$G(y_{出}-y_{进})=L(x_{进}-x_{出})$，其中$y_{进}=0$。
   • 把$G = 2.1L$，$x_{进}=0.08$，$x_{出}=0.01$代入物料衡算方程得：$2.1L\times(y_{出}-0)=L\times(0.08 - 0.01)$。
   • 两边同时约去$L$，得到$2.1y_{出}=0.07$。
   • 解得$y_{出}=\frac{0.07}{2.1}\approx0.0333$。