化工原理答案 下载本文

氯仿层 醋酸,% 0.00 6.77 17.72 25.72 27.65 32.08 34.16 42.50 A 100E? 90水,% 0.99 1.38 2.28 4.15 5.20 7.93 10.03 16.50 醋酸,% 0.00 25.10 44.12 50.18 50.56 49.41 47.87 42.50 水层 水,% 99.16 73.69 48.56 34.71 31.11 25.39 23.28 16.50 (① S=800 kg/h,②E=1082.3 kg , wEA=0.23, R=517.7 kg, wRA=0.06; ③R?=508.7 kg, w?RA=0.062 ;)

8070605040302010R R? 0B 010M F E S 2030405060708090100

解:(1)在AB轴上定出萃余液组成点E?(0,96,4),连接E?S交溶解度曲线与E点(23,75.5,1.5),即wEA=0.23,根据联结数据作出辅助曲线,利用辅助曲线作出过E的连接线交溶解度曲线于R(6,1.8,92.2),即wRA=0.06。

在AB轴上定出原料液点F(0,0.35,0),连接FS交RE于M,从坐标轴读出FM/MS=1,即S=F=800 kg/h (2) 则有物料平衡 E+R=1600,800*0.35=E*0.23+R*0.06,解得 R=517.7 kg/h; E=1082.3 kg/h (3) 连接RS并延长交AB轴于R?(0,0.062,99.938),即w?RA=0.062,根据杠杆定律

R?E?F96?35???1.746 ??EFR35?0.0621.746即 R?=F?800?1.746/2.746?508.7 kg/h

2.746

3. 现有一原溶剂10g,内加1g溶质A,用萃取剂进行萃取,萃取剂与原溶剂不互溶,在萃取过程

中,分配系数m=3(用质量比表示),现用以下两种方式进行萃取:(1)用10g萃取剂进行单级萃取,萃取后残液A的浓度为多少?(2)采用多级错流萃取,每级萃取剂用量为2g。问需多少级就能达到第一种单级萃取效果,萃取后各级残液A的浓度为多少? ②3级,XR,1=0.0625,XR,2=0.039,XR,3=0.0244) 解:(1)XF?1?0.1 10YEA=-?B/S??XRA?XFA?

YEA?mXRA 解得:XRA=0.025

(2)b?mS/B?3?2/10?0.6

XRA,1=XFA0.1??0.0625 b?11.6XRA,0.06251??0.039 b?11.6XRA,0.0392??0.0244?0.025 b?11.6XRA,2=XRA,3=故需要3级。

4. 用流量为90 kg/h的纯溶剂S从某二元混合液AB中逆流萃取溶质A。原料液的流量为225 kg/h,

其中溶质的质量比为0.25。在操作条件下,组分B和S互不相溶,分配系数m=1(用质量比0.30.250.20.150.10.0500I 0.050.10.150.20.250.3表示),若要求最后萃余相组成为0.0143,需要多少个理论级? 解: B=225/1.25=180 kg/h ;

操作线斜率

K B/S?90?0.5 180如图作出分配曲线,在图上过点

I(0.0143,0),作斜率为0.5的直线与X=0.25相交定出操作线段IK。从K点出发在分配曲线和操作线之间画梯级,当画至2.5个理论梯级时,所得萃余相的浓度已小于XN了,故此萃取操作需要3个理论梯级。