第二章习题

发布 2022-07-15 05:15:28 阅读 9582

第十一章习题。

单级萃取。1.现有含15%(质量)醋酸的水溶液30kg,用60kg纯乙醚在25℃下作单级萃取,试求:

(1)萃取相、萃余相的量及组成;

(2)平衡两相中醋酸的分配系数,溶剂的选择性系数。

物系的平衡数据如下表:

在25℃下,水(b)-醋酸(a)-乙醚(s)系统的平衡数据如下表(均以质量%表示)

2.图示为溶质(a),稀释剂(b)、溶剂(s)的液液相平衡关系,今有组成为xf的混合液100kg,用80kg纯溶剂作单级萃取,试求:

(1)萃取相、萃余相的量及组成;

(2)完全脱除溶剂之后的萃取液e°、萃余液r°的量及组成。

3.醋酸水溶液100kg,在25℃下用纯乙醚为溶剂作单级萃取。原料液含醋酸xf=0.20,欲使萃余相中含醋酸xa=0.1(均为质量分率)。试求:

1)萃余相、萃取相的量及组成;

2)溶剂用量s。

已知25℃下物系的平衡关系为。

ya=1.356 xa1.201

ys=1.618-0.6399exp(1.96 ya)

xs=0.067+1.43 xa2.273

式中ya-与萃余相醋酸浓度xa成平衡的萃取相醋酸浓度;

ys-萃取相中溶剂的浓度;

xs-萃余相中溶剂的浓度;

ya、ys、xs均为质量分数。

习题2附图习题4附图。

多级萃取。4.丙酮(a)、氯仿(b)混合液在25℃下用纯水作两级错流萃取,原料液中含丙酮40%(质量),每级溶剂比均为1:1。

物系的相平衡关系如图所示,试作图以求取最终萃余相中的丙酮的浓度。

5.含醋酸0.20(质量分数,下同)的水溶液100kg,用纯乙醚为溶剂作多级逆流萃取,采用溶剂比s/f为1,以使最终萃余相中含醋酸不高于0.02。

操作在25℃下进行,物系的平衡方程参见习题3。试求:最终萃取相的量及组成、最终萃余相的量及组成。

溶剂与稀释剂完全不互溶时的萃取。

6.使用纯溶剂对a、b混合液作萃取分离。已知溶剂s与稀释剂b极少互溶,在操作范围内溶质a在萃取相和萃余相中的平衡浓度可用y=1.3x表示(y、x均为比质量分数)。

要求最终萃余相中萃余百分数均为=3%(质。

量),试比较单级和**错流萃取(每级所用溶剂量相等)中,每kg的稀释剂b中溶剂s的消耗量(kg)。

7.拟设计一个多级逆流接触的萃取塔,以水为溶剂萃取乙醚与甲苯的混合液。混合液量为100kg/h,组成为含15%乙醚和85%甲苯(以上均为质量%,下同)。乙醚―甲苯―水物系在本题操作范围内可视为水与甲苯是完全不互溶的,平衡关系可以y=2.

2x表示。(y为kg乙醚/k**、x为kg乙醚/kg甲苯),要求萃余相中乙醚的浓度降为1%,试求:

(1)最小的萃取剂用量smin;

2)若所用的溶剂量s=1.5 smin,需要多少理论板数?

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