化工原理萃取答案.docx

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1、3.在250C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1500kg/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，萃取剂的用量为若干（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（即萃出率）。操作条件下的平衡数据见本题附表。习题3附表1溶解度曲线数据（质量分数）丙酮（A）水（B）MIBK（S）丙酮（A）水（B）MIBK（S）04.618

2、.924.428.937.643.247.048.52.22.33.94.65.67.810.714.818.897.393.177.271.065.654.646.138.232.848.550.746.642.630.920.93.7024.125.932.845.064.175.994.298.027.423.420.612.45.03.22.12.0习题3附表2联结线数据（丙酮的质量分数）水层MIBK层水层MIBK层5.5811.8315.3520.623.810.6618.025.530.535

3、.329.532.036.038.041.540.042.545.547.048.0【解】由题意以A、B和S分别表示丙酮、水、MIBK。并由题中所给数据在三角形坐标上绘出溶解度曲线和辅助曲线，如图9-5所示。（1）单级萃取获得最大组成萃取液时萃取剂的用量。由原料液组成xF=0.4作出F，连接FS。由S作溶解度曲线的切线SF’，切点为E，过E作垂线与辅助曲线交一点，在过此点作水平线与溶解度曲线相交与R点，连接ER即为联结线，并交FS于M。利用杠杆规则计算萃取剂用量：由图读出yA=0.31。（2）两级错流萃取

4、的萃余相的流量和组成。根据题意每级萃取剂用量为S1=S2=760/2=380kg/hM1=S1+F=1500+380=1880kg/h由F、S1的量用杠杆规则确定第一级混合液组成M1，用试差法作过M1点的联结线E1R1。根据杠杆规则得再用S2=380kg/h的溶剂对第一级的R1相进行萃取。重复上述步骤计算第二级相关参数，即M2=R1+S=1253+380=1633kg/h由图读取x2=0.18。（3）以上两种情况的回收率（萃出率）单级萃取两级错流萃取