课后习题
1．25℃，醋酸（A）-庚醇-3（B）-水（S）的平衡数据如表9-1、9-2所示。试求：（1）在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，在直角坐标上绘出分配曲线。 表9-2联结线数据（醋酸的质量分数）
（2）由50kg醋酸、50kg庚醇-3和100kg水组成的混合液的坐标点位置。混合液经过充分混合而静置分层后，确定平衡的两液层的组成和质量。 （3）上述两液层的分配系数k A及选择性系数β。
（4）从上述混合液中蒸出多少公斤水方能成为均相混合液？
解：（1）溶解度曲线和辅助曲线如图9-1所示，分配曲线如图9-2所示。
图9-1
图9-2
（2）M相、E相和R相的质量和组成。
根据醋酸在原料液中质量分数0.5，在AB边上确定F点，连接F、S，再由S的质量确定点M，其质量和组成分别为
M相：
借助辅助曲线用试差法确定过M点的联结线ER，读取两相组成。
E相：
宇扬集团R相：
用杠杆规则求得E相质量
（3）
dahuangya
（4）蒸出水分量
同样根据杠杆规则有
因此蒸出水分量100－22＝78kg
2．在单级萃取装置中，用纯水萃取含醋酸30％（质量分数，下同）的醋酸-庚醇-3混合液1000kg，要求萃余相中醋酸组成不大于10％。操作条件下的平衡数据见上一题。试求：（1）水的用量为若干公斤？（2）萃余相的量及醋酸的萃余率（即萃余相中的醋酸占原料液中醋酸的百分数）。
解：（1）水的用量S＇
如图9-1所示，根据醋酸在原料液中质量分数0.3，在AB边上确定点F＇，连接F＇、S，又因为萃余相中x R＇＝0.1，故过AB上点（xR＇＝0.1）作平行于BS直线，与溶解度曲线交点R＇，并与辅助曲线相交一点，过此点作垂线与溶解度曲线交点E＇，连接E＇R＇，与F＇S＇于点M＇。
根据杠杆规则
（2）萃余相的量R＇和萃余率
3．在25℃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如表9-3、9-4所示。
表9-3溶解度曲线数据（质量分数）’
表9-4联结线数据（丙酮的质量分数）
解：由题意以A、B和S分别表示丙酮、水和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9-3所示。
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图9-3
（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x F＝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，再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：
mppt由图读出y A＝0.31。
（2）两级错流萃取的萃余相的流量和组成。
根据题意每级萃取剂用量为
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
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
4．在多级错流接触萃取装置中，以水作萃取剂从含乙醛6％（质量分数，下同）的乙醛-甲苯混合液中提取乙醛。原料液的流量为120kg/h，要求最终萃余相中乙醛含量不大于0.5％。每级中水的用量均为25kg/h。操作条件下，水和甲苯可视作完全不互溶，以乙醛质量比组成表示的平衡关系为：Y＝2.2X。试在X-Y坐标系上用作图法和解析法分别求所需的理论级数。景德镇论坛
解：由题意可知
（1）在X-Y坐标中作图求理论级数。
由题中数据可求出
稀释剂的量
智能灯光控制系统操作线斜率
首先在X-Y坐标系中绘出分配曲线，如图9-4所示。然后以L（X F，Y S），即L（0.0638，0）为起点，﹣4.51为斜率作操作线与分配曲线交于E1点，过点E1作垂线与Y＝0线交于
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