萃取计算题

习题九

1、25℃，醋酸(A)-庚醇-3(B)-水(S)的平衡数据如本题附表所示。试求：

（1）在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，在直角坐标系上绘出分配曲线。

习题1 附表1 溶解度曲线数据（质量百分数）

醋酸(A) 庚醇-3（B）水（S）醋酸(A) 庚醇-3（B）水（S）

0 96.4 3.6 48.5 12.8 38.7

3.5 93.0 3.5 47.5 7.5 45.0

8.6 87.2 4.2 42.7 3.7 53.6

19.3 74.3 6.4 36.7 1.9 61.4

24.4 67.5 7.9 29.3 1.1 69.6

30.7 58.6 10.7 24.5 0.9 74.6

41.4 39.3 19.3 19.6 0.7 79.7

45.8 26.7 27.5 14.9 0.6 84.5

46.5 24.1 29.4 7.1 0.5 92.4

47.5 20.4 32.1 0.0 0.4 99.6

习题1 附表2 连结线数据（醋酸的质量百分数）

水层庚醇-3层水层庚醇-3层

6.4 5.3 38.2 26.8

13.7 10.6 42.1 30.5

19.8 14.8 44.1 32.6

26.7 19.2 48.1 37.9

33.6 23.7 47.6 44.9

(2)由50 kg醋酸、50 kg庚醇-3和100 kg水组成的混合液的坐标点位置。混合液经过充分混合而静置分层后，确定平衡的两液层的组成和质量。

K及选择性系数β。

(3)上述两液层的分配系数

A

(4)从上述混合液中蒸出若干kg水方能成为均相混合液。

【答：(1) 图略 (2) E=126 kg ，A Y =0.27, B Y =0.01; R=74 kg , A X =0.2, B X =0.74 (3)

A K =1.35, β =100 (4) S =77.8 kg 】

2、在单级萃取装置中，用纯水萃取含醋酸30%（质量分数，下同）的醋酸-庚醇-3混合液1000 kg ，要求萃取相中醋酸组成不大于10%。操作条件下的平衡数据见习题1.试求： （1）水的用量为若干kg ；（2）萃余相的量及醋酸的萃余率（即萃余相中醋酸占原料液中醋酸的分数）。

【答：（1）,

S =1283 kg （2）,

R =807 kg ，萃余率=26.9%】

3、在25℃下，用甲基异丁基甲酮（MIBK ）从含丙酮40%（质量分数）的水溶液中萃取丙酮。原料液的流量为1500 /kg h 。试求：

（1）当要求在单级萃取装置中获得最大组成的萃取液时，萃取剂用量为若干/kg h 。 （2）若将（1）求得的萃取剂用量分作两等份进行两级错流萃取，试求最终萃余相的流量和组成。

（3）比较（1）（2）两种操作方式中丙酮的回收率(即萃取率)。 操作条件下的平衡数据见本题附表。

【答：（1）S=760 kg （2）2R =1020 /kg h , 2X =0.18（3）ψ单=59.4%，ψ错 =69.4%】

习题3 附表1 溶解度曲线数据（质量百分数）

丙酮（A ）

水（B ） MIBK （S ）

丙酮（A ） 水（B ） MIBK （S ）

0 2.2 97.3 48.5 24.1 27.4 4.6 2.3 93.1 50.7 25.9 23.4 18.9 3.9 77.2 46.6 32.8 20.6 24.4 4.6 71.0 42.6 45.0 12.4 28.9 5.5 65.6 30.9 64.1 5.0 37.6 7.8 54.6 20.9 75.9 3.2 43.2 10.7 46.1 3.7 94.2 2.1 47.0 14.8 38.2 0 98.0 2.0 48.5 18.8

32.8

习题3 附表2 连结线数据（丙酮的质量%）

水层 MIBK 层 水层 MIBK 层 5.58 10.66 29.5 40.0 11.83 18.0 32.0 42.5 15.35 25.5 36.0 45.5 20.6 30.5 38.0 47.0 23.8

35.3

41.5

48.0

4、在多级错流接触萃取装置中，以水作萃取剂从含乙醛6%（质量分数，下同）的乙醛-甲苯混合液中提取乙醛。原料液的流量为120 /kg h ，要求最终萃余相中乙醛含量不大于0.5%。每级中水的用量均为25 /kg h 。操作条件下，水和甲苯可视为完全不互溶，以乙醛质量比组成表示的平衡关系为 2.2Y X =。

试在X Y -坐标系上用作图法和解析法分别求所需的理论级数。 【答：n=6.5】

7、根据哪些因素来决定是采用错流还是逆流操作流程？ 8、回流萃取的原理和适合场合。

9、化学萃取的主要类型及判别方法是什么？ 10、超临界萃取、双水相萃取的原理及应用举例。