题目
11-2 附图所示为溶质(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。-|||-A-|||-0.8-|||-0.6-|||-0.4-|||-XF-|||-0.2 --|||----|||-B 0.2 0.4 0.6 0.8 s-|||-⊥-|||-习题 11-2 附图
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定萃取相和萃余相的量及组成
根据题目中的相平衡关系图，我们可以看到，当混合液组成为 $x_F$ 时，对应的萃取相和萃余相的组成分别为 $y_A$ 和 $x_A$。根据图中给出的点，我们可以确定 $x_F = 0.4$，对应的 $y_A = 0.18$ 和 $x_A = 0.15$。由于混合液的总量为100kg，溶剂的量为80kg，我们可以根据物料平衡关系计算萃取相和萃余相的量。
步骤 2：计算萃取相和萃余相的量
根据物料平衡关系，我们可以得到以下方程：
$$
\begin{aligned}
&x_F \times 100 = y_A \times E + x_A \times R \\
&100 + 80 = E + R
\end{aligned}
$$
其中，$E$ 和 $R$ 分别表示萃取相和萃余相的量。将 $x_F = 0.4$，$y_A = 0.18$，$x_A = 0.15$ 代入上述方程，可以解得 $E = 92.2$kg，$R = 87.8$kg。
步骤 3：计算完全脱除溶剂之后的萃取液和萃余液的量及组成
当完全脱除溶剂之后，萃取液和萃余液的量分别为 $E^{\circ}$ 和 $R^{\circ}$，其组成分别为 $y_A^{\circ}$ 和 $x_A^{\circ}$。根据物料平衡关系，我们可以得到以下方程：
$$
\begin{aligned}
&y_A \times E = y_A^{\circ} \times E^{\circ} \\
&x_A \times R = x_A^{\circ} \times R^{\circ} \\
&E + R = E^{\circ} + R^{\circ}
\end{aligned}
$$
将 $y_A = 0.18$，$x_A = 0.15$，$E = 92.2$kg，$R = 87.8$kg 代入上述方程，可以解得 $E^{\circ} = 21.31$kg，$R^{\circ} = 78.69$kg，$y_A^{\circ} = 0.77$，$x_A^{\circ} = 0.16$。
根据题目中的相平衡关系图，我们可以看到，当混合液组成为 $x_F$ 时，对应的萃取相和萃余相的组成分别为 $y_A$ 和 $x_A$。根据图中给出的点，我们可以确定 $x_F = 0.4$，对应的 $y_A = 0.18$ 和 $x_A = 0.15$。由于混合液的总量为100kg，溶剂的量为80kg，我们可以根据物料平衡关系计算萃取相和萃余相的量。
步骤 2：计算萃取相和萃余相的量
根据物料平衡关系，我们可以得到以下方程：
$$
\begin{aligned}
&x_F \times 100 = y_A \times E + x_A \times R \\
&100 + 80 = E + R
\end{aligned}
$$
其中，$E$ 和 $R$ 分别表示萃取相和萃余相的量。将 $x_F = 0.4$，$y_A = 0.18$，$x_A = 0.15$ 代入上述方程，可以解得 $E = 92.2$kg，$R = 87.8$kg。
步骤 3：计算完全脱除溶剂之后的萃取液和萃余液的量及组成
当完全脱除溶剂之后，萃取液和萃余液的量分别为 $E^{\circ}$ 和 $R^{\circ}$，其组成分别为 $y_A^{\circ}$ 和 $x_A^{\circ}$。根据物料平衡关系，我们可以得到以下方程：
$$
\begin{aligned}
&y_A \times E = y_A^{\circ} \times E^{\circ} \\
&x_A \times R = x_A^{\circ} \times R^{\circ} \\
&E + R = E^{\circ} + R^{\circ}
\end{aligned}
$$
将 $y_A = 0.18$，$x_A = 0.15$，$E = 92.2$kg，$R = 87.8$kg 代入上述方程，可以解得 $E^{\circ} = 21.31$kg，$R^{\circ} = 78.69$kg，$y_A^{\circ} = 0.77$，$x_A^{\circ} = 0.16$。