化工原理答案

由图中E点坐标(２７,72,１)得到萃取相组成wEA=0、27, wEB =0、０1, wES =0、72。根据物料衡算:

kｇ

R=M－Ｅ=400-28５、7=114.３ kg (3）

1006090508070603050204030201000102030405060708090100401000M R 2040E 60习题1 附图

2. 在单级萃取器内,以水为萃取剂从醋酸与氯仿得混合液中萃取醋酸,已知原料液量为800 kｇ，

其中醋酸得组成为35%(质量分数）、要求使萃取液得浓度降为９6%、试求:(１） 所需得水量为多少(2)萃取相E与萃余相Ｒ中醋酸得组成及两相得量;(3）萃取液R?得量与组成、操作条件下得平衡数据如下:

氯仿层 醋酸，% 0、0０ 6、77 １7、７２ 25、７2 2７、６５ 3２、0８ 3４、１６ 水，％ ０、９9 1、３8 2、28 4、15 5、２０ 7、9３ １0、03 醋酸,% 0、0０ 25、１0 44、12 ５0、18 50、56 4９、4１ 47、87 水层 水，% 99、16 73、69 48、56 3４、71 3１、11 25、3９ 23、２８ 42、5０ 16、50 4２、50 1６、5０ (① Ｓ=800 kg/h,②E=10８2.３ kg , wEＡ＝0、23, R=51７.７ kg, wRA=0、0６； ③R?＝５０8．7 kg，

w?RＡ=0、062 ;) A

100E? 908070605040302010R R? 0B 010M F E S 2030405060708090100

解:(1）在AB轴上定出萃余液组成点E?（0,９6,4）,连接E?Ｓ交溶解度曲线与E点(23,７5、5，1、5),即wEA=0、2３,根据联结数据作出辅助曲线,利用辅助曲线作出过E得连接线交溶解度曲线于Ｒ(6,1、８,9２、2）,即ｗRA＝0、０6。

在ＡB轴上定出原料液点Ｆ(0,0、３5，0),连接FS交ＲＥ于M,从坐标轴读出FＭ／MS=1,即S=Ｆ=800 ｋg／ｈ

(2) 则有物料平衡 E+Ｒ=１600,８00*０、35=Ｅ*０、2３＋R*０、06,解得 R＝517．7 kg／h; Ｅ＝１０82.3 ｋｇ／h

(３) 连接RS并延长交AB轴于Ｒ?(0,0、062,99、938），即w?ＲＡ=0、0６2,根据杠杆定律

即 R?= kg/ｈ

3. 现有一原溶剂10ｇ,内加１ｇ溶质A，用萃取剂进行萃取，萃取剂与原溶剂不互溶,在萃取过程

中,分配系数ｍ＝3(用质量比表示），现用以下两种方式进行萃取:(1）用10ｇ萃取剂进行单级萃取,萃取后残液Ａ得浓度为多少？(2)采用多级错流萃取,每级萃取剂用量为2g。问需多少级就能达到第一种单级萃取效果,萃取后各级残液A得浓度为多少？ ②3级，XR,1=0、06２５，XR,２=０、039,XＲ,3=0、0２４４)

解:（1）

解得:XRA=0、０２5 （2)

故需要3级。

4. 用流量为９0 kｇ/h得纯溶剂S从某二元混合液AB中逆流萃取溶质A。原料液得流量为225 kg/h，

其中溶质得质量比为0、2５。在操作条件下,组分B与Ｓ互不相溶,分配系数m＝１(用质量比表0.30.250.20.150.10.0500I 0.050.10.150.20.250.3示），若要求最后萃余相组成为0、0143,需要多少个理论级？ 解: B=２25／1、２5＝１80 kg/h ；

操作线斜率

如图作出分配曲线,在图上过点I(0、01４3,0),作斜率为0、5得直线与X=0、25相交定出操作线段IK。从K点出发在分配曲线与操作线之间画梯级,当画至

K 2、5个理论梯级时,所得萃余相得浓度已小于XＮ了,故此萃取操作需要3个理论梯级。