化工原理全册课后习题答案 - 图文

∴

R2M2S1M2?mS1413??0.34，由此确定M2点， mR11207用试差法找出E2R2两点，由杠杆规则得：

mR2?mM2?（3）方式（一）

E2M2E2R2?1620?40?982kg/h，由图读出组成xR2?0.16 60mM?mF?mS?2326kg/h，xR?0.21

由杠杆规则得：mR?mM?EM28?2326??1059kg/h

61.5ER∴?A1?mFxF?mRxR1500?0.4?1059?0.21?100%??100%?62.9%

mFxF1500?0.4方式（二）

?A2?mFxF?mR2xR21500?0.4?982?0.16?100%??100%?73.8%

mFxF1500?0.4?A2??A1，∴相同的萃取剂用量多级错流萃取比单级萃取效果好。

5.在多级错流接触萃取装置中，以水作萃取剂从含乙醛6％（质量%，下同）的乙醛-甲苯混合液中提取乙醛。

原料液的流量为120㎏/h，要求最终萃余相中乙醛的含量不大于0.5%，每级中水的用量均为25㎏/h。操作条件下，水和甲苯可视作完全不互溶，以乙醛的质量比组成表示的平衡关系为：Y=2.2X 试求所需的理论级数（作图法和解析法） 解：mA?120?6%?7.2kg/h，mB?120?94%?112.8kg/h

操作线斜率为?mB112.8????4.5 mS125将原料液及要求的乙醛浓度由质量分率换算成质量比

XF?xF0.5%6%?0.005 ??0.064，XK?1?0.5%1?xF1?6%(一)作图法

由平衡关系Y?2.2X在直角坐标系中作出分配曲线，过点F1?0.064,0?作斜率为-4.5的直线，交平衡

线OE于E1，自E1作垂线，交X轴于F2，通过F2再作斜率为-4.5的直线，交平衡线OE于E2，以此类推，直至萃余相的浓度低于所需要的(二)解析法

XK?0.5%?0.005，由图可知理论级数为7。

1?0.5%?mB?mB?Yn??Xn?Xn?1?YS? ??mS?mS?∵

mB?4.5，YS?0，∴Yn??4.5Xn?4.5Xn?1， mS第一级萃取??Y1?2.2X1?X1??4.5X1?4.5XF，解得

X1?0.043;

同理可求得

X2?0.029，X3?0.0195，X4?0.0131，X5?0.009

X6?0.006，X7?0.004。

∴所求的理论级数为7。

7.以水为萃取剂从丙酮与醋酸乙酯的混合液中提取丙酮。原料液的流量为2000㎏/h，其中丙酮的含量为40%（质量%，下同），要求最终萃余相中丙酮的含量不大于6%，拟采用多级逆流萃取装置，操作溶剂比（S/F）=0.9.试求：

（1）所需的理论级数； （2）萃取液的组成和流量； 操作条件下的平衡数据见本题附表。

平衡数据

萃取相（质量%） 丙酮（A） 醋酸乙酯（B） 水（S） 丙酮（A） 萃余相（质量%） 醋酸乙酯（B） 0 3.2 6.0 9.5 12.8 14.8 17.5 21.2 26.4

7.4 8.3 8.0 8.3 9.2 9.8 10.2 11.8 15.0 92.6 88.5 86.0 82.2 78.0 75.4 72.3 67.0 58.6 0 4.8 9.4 13.5 16.6 20.0 22.4 27.8 32.6 96.3 91.0 85.6 80.5 77.2 73.0 70.0 62.0 51.0 3.5 4.2 5.0 6.0 6.2 7.0 7.6 10.2 13.2 水（S）

解：（1）由平衡数据画出溶解度曲线和辅助曲线，由丙酮的含量40%确定出F点，由操作溶剂比S定出M点，依xnF?0.9确

?0.06在相图上定出Rn，连接RnM并延长与溶解度曲线交于E1,此点即为最终萃取相

组成点，联结点E1与F，点S与Rn，延长两条线交于点Δ。

由辅助曲线得出R1,联结R1E1为第一级；联结R1?交溶解度曲线于E2，联结R2E2为第二级；依次作图，当x5?0.05?0.06，故所需理论级数为5。

/（2）联结SE1的延长线与AB边相交于E，此点即为最终萃取液的组成，由图读得y1杆规则计算萃取液的流量E1，

//?0.65。由杠

mE1?mM?/mE1?mE1?MRnE1RnSE1SE1/??2000?2000?0.9??46.5?2881.7kg/h 60?2881.7?47.5?1150.3kg/h 119第八章 干燥

1、已知湿气的总压为101.3kPa，水蒸气分压为5kPa，试求： (1)空气的湿度；（2）湿空气的饱和温度。 解：（1）由题意可得：