均匀设计案例问题2、3、4

案例2

液膜法萃取磷酸根离子及其工艺条件的优化

案例背景：目前，工业及民用洗涤剂中相当部分是含磷酸盐的，尤其是在发展中国家情况更是如此。这种含磷废水排入水体后，造成水体富氧化，使藻类过度生长，从而破坏了正常的生态平衡。解决洗涤剂对水体污染问题有两种途径，一是使用无磷洗涤剂，二是对含磷废水进行无磷化处理。无磷化处理的传统工艺是沉淀法，在废水中加入大量的沉淀剂，使磷酸根以沉淀物的形式分离出来，该法操作简单，但是需要大规模的沉淀池和过滤设备。液膜分离过程占地面积小，操作简单，效率高，是一种新兴的高效分离技术。用液膜法处理含磷废水的技术关键是选择含有合适的流动载体和表面活性剂的液膜体系。本案例对磷酸三丁酯-113A-煤油体系萃取磷酸根工艺进行研究，并对工艺条件进行优化。

考察因素：6个，分别是油相中磷酸三丁酯、113A的浓度，内相中氨水的浓度，油内比，水乳比，外相中磷酸根浓度。

因素水平：6个（等水平），具体见表1

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实验。实验方案及实验结果如表2所示。

型，并对模型的适用性做出判断。

案例问题3 对案例问题2确定的数学模型进行综合分析，并做出你的研究结论。案例问题4用液膜法萃取磷酸根，我们希望在保证萃取率接近完全（萃取率接近100%）的前提下，一定的液膜量处理的含磷酸根的外相溶液越多越好（即水乳比越大越好）。根据案例问题2确定的数学模型，建立此优化问题的数学模型。