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化工原理萃取大题.doc

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化工原理萃取大题.doc

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文档介绍

文档介绍:1.、在逆流连续操作的塔内,以水为萃取剂从***--苯混合液内提取***。苯与水可视作完全不互溶。在操作条件下,,即:Y=,原料的流率为1200kg/h,(质量分率,下同),。,试求水的实际用量kg/h。解:ZF=()=ZN=()=Ymax=×=(B/S)min=(Ymax-Z)/(ZF-ZN)=()/()=(S/B)min=1/=Smin=×1200=1620实际用水量S=×1620=2592kg/h2、在B-S部分互溶物系的单级萃取中,料液中溶质A与稀释剂B的质量比为40:60。采用纯溶剂S=200kg,溶剂比为1,脱除溶剂后萃余液浓度XA°=(质量分率),选择性系数β=8。试求萃取液量E°为多少kg?解:萃取液浓度yA°=(βXA°)/[1+(β-1)XA°]=8×(1+7×)=XF=40/(40+60)=又S=F=200kg据物料衡算(杠杆法则):E°=F×(XF-XA°)/(YA°-XA°)=200×()/()=3、使用纯溶剂S对A、B混合液作萃取分离。在操作范围内,S-B不互溶,平衡关系YA=(Y、X均为比质量分率),要求最终萃余相中萃余分率φR=。试求用单级萃取时,每kg稀释剂B中,溶剂S消耗量kg。解:φR=(BX)/(BXF)=X/XF∴X=XFφRY=KX=KφRXF物料衡算:SY=B(XF-X)∴S/B=(XF-X)/Y=XF(1-φR)/(KφRXF)=()/(×)=kgS/kgB4、用纯溶剂S进行单级萃取,XF=(质量分率,下同)。萃取相中A的浓度与萃余相中A的浓度相同。采用溶剂比为1。试求:⑴选择性系数β;⑵当溶剂用量为最少时,求萃取液浓度yA°。(设所涉及范围内分配系数KA均相同)解:(1)∵yA=xA∴kA=yA/xA=1又S/F=15、连FS取中点即M点,过M点作ER平行于BS,脱溶剂S后得xA°=yA°=∴选择性系数β=[yA°/(1-yA°)]/[xA°/(1-xA°)]=[()]/[()]=9(2)联点S、F,与平衡线交于M'点,过M'点作平行于BS(虚线所示)的线,与平衡线交于点E'连S、E'两点延伸到AB上得yA°=6、已知AB混合液组成如图中F点所示。用纯溶剂单级萃取。萃余液的组成在R°点,物系的分配系数kA=1。试求:⑴选择性系数β;⑵当(S/F)min时,萃取液组成yA°。解:(1)连R°、S得R点,作RE平行于BS(∵kA=1)得E点,连ES延伸到AB边得E°,∴β=[()]/[()]=6(2)过M'点(该点满足(S/F)min条件),作M'E'平行于BS,过E'点脱溶剂得yA°=7、采用纯溶剂S进行单级萃取中,已知XF=(质量分率),萃取相浓度为yA/yB=,图中P点为临界互溶点,并知分配系数kA=2。试求:溶剂比S/F为多少?解:yA/yB=yA°/(1-yA°)=解知:yA°=。连yA°,S得E点,E点yA=由kA=yA/xA=2,定xA→R点。连E、R与F、S,交点M=F+S=E+RS/F=FM/SM=45/15=3(倍)8、现有含A组分30%(质量%)的A+B混合物,采用溶剂S进行萃取,A、B、S三元混合物的溶解度曲线如图示。试求用单级萃取器时,萃取液中A组分最大浓度可达多少?(质量)此时溶剂用量为多少?(用线段比及符号注明即可)解:最大浓度yA°=55%;S=(MF/MS)×F。9、有A、