第七单元 萃 取7-1.现有含15%(质量)醋酸的水溶液30kg,用60 kg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。表1 在25℃下,水(B)-醋酸(A)-乙醚(S)系统的平衡数据(均以质量%表示)解:1)①作溶解平衡曲线,并作几条连结线②作F点,连结FS,测量其长度③求作M点,F+S=M,/=S/F =60/30=2,故M三等分FS,且靠近S④过M点作平衡连结线,得萃取相E和萃余相R的组成点⑤量出线段RE、ME长度R/E=/ R=M×/RE=26.4kg E=M-R=63.6kg⑥从图上读出:萃取相E y=0.048 y=0.040 y=0.912萃余相R x=0.063 x=0.860 x=0.0772)k= y/x=0.048/0.063=0.762β=(yA /xB)/(ys /x)=(0.048/0.063)/(0.040/0.860)=16.3817-2.醋酸水溶液100 kg,在25℃下用纯乙醚为溶剂作单级萃取,原料液含醋酸χ=0.20,欲使萃余相中中醋酸χA =0.1(均为质量分率)。试求:1)萃余相及萃取相的量和组成;2)溶剂用量S。已知25℃下物系的平衡关系为У =1.356χУA =1.618-0.6399eχ=0.067+1.43χ式中 У ——与萃余相醋酸浓度χ成平衡的萃取相醋酸浓度;УA ——萃取相中溶剂的浓度;χS ——萃余相中溶剂的浓度;УS ,У ,χA 均为质量分数。解:A. χA=0.1 УA =1.356χA1.201 =0.085 B. УS =1.618-0.6399e1.96УA =0.862 χS =0.067+1.43χA2.273=0.075 C. R、E。 D. RE,与FS交于点M,测量ME,MR,MS,MF的长度。 E. R/E=∃W/∃W ②R+E=F+S ③F/S=∃W/∃W F. R=0.6266E ②R+E=100+S ③100/S=0.7930 G. R=87kg E=139kg S=126kg R=87kg ,其组成为χA=0.1,χB=0.825, χS=0.075 =139kg, 其组成为УA =0.085,УB=0.053,УS ==0.0862 S=126kg。 (S)为萃取剂从醋酸(A)与氯仿(B)的混合液中提取醋酸。已知原料液流量为1000kg/h,其中醋酸的质量百分率为35%,其余为氯仿。用水量为800kg/h。操作温度下,E相和R相以质量百分率表示的平均数据列于本例附表中。 相和R相的组成及流量; 相和R相中的溶剂完全脱除,再求萃取液及萃余液的组成和流量; 3)操作条件下的选择性系数β;

第七单元 萃 取

7-1.现有含15%(质量)醋酸的水溶液30kg,用60 kg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。

表1 在25℃下,水(B)-醋酸(A)-乙醚(S)系统的平衡数据(均以质量%表示)

解:

1)①作溶解平衡曲线,并作几条连结线

②作F点,连结FS,测量其长度

③求作M点,F+S=M,/=S/F =60/30=2,故M三等分FS,且靠近S

④过M点作平衡连结线,得萃取相E和萃余相R的组成点

⑤量出线段RE、ME长度

R/E=/ R=M×/RE=26.4kg E=M-R=63.6kg

⑥从图上读出:

萃取相E y=0.048 y=0.040 y=0.912

萃余相R x=0.063 x=0.860 x=0.077

2)k= y/x=0.048/0.063=0.762

β=(yA /xB)/(ys /x)=(0.048/0.063)/(0.040/0.860)=16.381

7-2.醋酸水溶液100 kg,在25℃下用纯乙醚为溶剂作单级萃取,原料液含醋酸χ=0.20,欲使萃余相中中醋酸χA =0.1(均为质量分率)。试求:

1)萃余相及萃取相的量和组成;

2)溶剂用量S。

已知25℃下物系的平衡关系为У =1.356χ

УA =1.618-0.6399e

χ=0.067+1.43χ

式中 У ——与萃余相醋酸浓度χ成平衡的萃取相醋酸浓度;

УA ——萃取相中溶剂的浓度;

χS ——萃余相中溶剂的浓度;

УS ,У ,χA 均为质量分数。

解:

A. χA=0.1 УA =1.356χA1.201 =0.085
B. УS =1.618-0.6399e1.96УA =0.862 χS =0.067+1.43χA2.273=0.075
C. R、E。
D. RE,与FS交于点M,测量ME,MR,MS,MF的长度。
E. R/E=/ ②R+E=F+S ③F/S=/
F. R=0.6266E ②R+E=100+S ③100/S=0.7930
G. R=87kg E=139kg S=126kg
R=87kg ,其组成为χA=0.1,χB=0.825, χS=0.075
=139kg, 其组成为УA =0.085,УB=0.053,УS ==0.0862
S=126kg。
(S)为萃取剂从醋酸(A)与氯仿(B)的混合液中提取醋酸。已知原料液流量为1000kg/h,其中醋酸的质量百分率为35%,其余为氯仿。用水量为800kg/h。操作温度下,E相和R相以质量百分率表示的平均数据列于本例附表中。
相和R相的组成及流量;
相和R相中的溶剂完全脱除,再求萃取液及萃余液的组成和流量;
3)操作条件下的选择性系数β;