(10)第十章 液-液萃取习题解答.doc

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1、第十章液-液萃取解：（1）溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ所示。辅助曲线如附图1曲线SNP所示。分配曲线如附图2所示。（2）和点醋酸的质量分率为水的质量分率为由此可确定和点M的位置，如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M点的差点R和E。由杠杆规则可得由附图1可查得E相的组成为习题1附图1习题1附图2R相的组成为（3）分配系数8选择性系数（4）随水分的蒸发，和点M将沿直线SM移动，当M点到达H点时，物系分层消失，即变为均相物系。由杠杆规则可得需蒸发的水分量为2.解：（1）物系的溶解度曲线及辅助曲线如附图所示。由原料组成xF=0.3可确定原料的相点F，由萃余相的组成xA=0.1可确定萃余

2、相的相点R。借助辅助曲线，由R可确定萃取相的相点E。联结RE、FS，则其交点M即为萃取操作的物系点。由杠杆规则可得习题2附图（2）由杠杆规则可确定萃余相的量。8由附图可读得萃取相的组成为萃取率=3解：由平衡数据在直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，如附图所示。由原料组成xF=0.3，在图中确定原料相点F。由物料衡算确定一级萃取物系的组成习题3附图由此可确定一级萃取物系点M1的位置。借助辅助曲线，通过试差作图可由M1确定一级萃取的萃取相点E1和萃余相点R1。由杠杆规则可得由附图可读得一级萃取相和萃余相的组成为8由R1的量及组成，以及所加萃取剂的量，通过物料衡算可求得二级萃取的物系点M2。

3、与一级萃取计算方法相同可得kgkg与二级萃取计算相同，可得三级萃取计算结果kgkg（2）若采用一级萃取达到同样的萃取效果，则萃取物系点为附图中的N点。由杠杆规则可得习题4附图解：（a）直角坐标图解法在X–Y直角坐标图上绘出平衡曲线Y=2.2X，如附图所示。8原料中稀释剂的量为操作线的斜率为过XF作斜率为–4.512的直线，与平衡线交于Y1，则XFY1为一级萃取的操作线。过Y1作Y轴的平行线，与X轴交于X1。过X1作XFY1的平行线，与平衡曲线交于Y2，X1Y2即为二级萃取的操作线。同理可作以后各级萃取的操作线，其中Xi为第i级萃余相的组成，直至Xn小于或等于所规定的组成0.005为止。操作线的

4、条数即为理论级数，即n=7（b）解析法由于B与S不互溶，故可采用式（10–35）计算理论级数。取n=7也可采用迭代计算求理论级数。平衡关系为操作关系为由此可得迭代关系为迭代计算结果为8即所需理论级数为7级。5解：（1）由平衡数据在直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，如附图所示。习题5附图由原料组成xF=0.40，在图中确定原料相点F。F=1000kg/h、S/F=0.9，再根据杠杆规则可确定F、S的和点M。由最终萃取要求xn=0.06确定Rn。联结Rn、M，其延长线与溶解度曲线交于E1，FE1、RnS两线的交点Δ即为操作点。借助辅助曲线作图可得E1的共轭相点R1（第一级萃取萃余相点），

5、联结R1Δ与溶解度曲线交于E2。同理可找到R2、R3……，直至萃余相的组成小于0.06为止，操作线的条数即为理论级数。由作图可得n=6（2）联结S、E1，并延长交AB与E′，E′即为萃取液的相点，读图可得8由杠杆规则可得8解：（1）由分配曲线数据在X–Y直角坐标系中绘出分配曲线，如附图曲线NBQ所示。萃取剂用量最小时的操作线为XnB，其斜率为（2）操作线的斜率为；过点Xn作斜率为0.792的直线交X=XF=0.018于J，XnJ即为操作线。在操作线与分配曲线之间作级梯，可得理论级数为（3）由附图可看出，平衡线及操作线均为直线，因此，可采用积分计算填料层的传质单元数。8由附图可求得平衡线方程为操

6、作线方程为8