1.、在逆流连续操作的塔内，以水为萃取剂从丙酮--苯混合液内提取丙酮。

苯与水可视作完全不互溶。

在操作条件下，丙酮在水和苯中以质量比为基准的分配系数为0.65，即:Y= 0.65X，原料的流率为1200kg/h，其中含丙酮0.35(质量分率，下同)，要求萃余相中丙酮含量不大于0.06。

若用水量为最小量的1.6倍，试求水的实际用量kg/h。

解：Z F=0.35/(1-0.35)=0.54Z N=0.06/(1-0.06)=0.064Ymax=0.65×0.54=0.351(B/S)min=(Ymax-Z)/(Z F-Z N)=(0.351-0)/(0.54-0.064)=0.74(S/B)min=1/0.74=1.35Smin=1.35×1200=1620实际用水量S=1.6×1620=2592 kg/h2、在B-S部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质A与稀释剂B的质量比为40：60。

采用纯溶剂S=200kg，溶剂比为1，脱除溶剂后萃余液浓度X A°=0.3(质量分率)，选择性系数β=8。

试求萃取液量E°为多少kg?解：萃取液浓度y A°=(βX A°)/[1＋(β-1)X A°]=8×0.3/(1＋7×0.3)=0.774X F=40/(40＋60)=0.4 又S=F=200 kg据物料衡算(杠杆法则)：E°=F×(X F-X A°)/(Y A°-X A°)=200×(0.4-0.3)/(0.774-0.3)=42.23、使用纯溶剂S对A、B混合液作萃取分离。

在操作范围内，S-B不互溶，平衡关系Y A= 1.2X A(Y、X均为比质量分率)，要求最终萃余相中萃余分率φR=0.05。

试求用单级萃取时，每kg稀释剂B中，溶剂S消耗量kg。

解：φR=(BX)/(BX F)=X/X F∴X=X FφR Y=KX=KφR X F物料衡算：SY=B(X F-X)∴S/B=(X F-X)/Y=X F(1-φR)/(KφR X F)=(1-0.05)/(1.2×0.05)=15.83kgS/kgB4、用纯溶剂S进行单级萃取，X F=0.15(质量分率，下同)。

萃取相中A的浓度与萃余相中A 的浓度相同。

采用溶剂比为1。

试求:⑴选择性系数β；⑵当溶剂用量为最少时, 求萃取液浓度y A°。

(设所涉及范围内分配系数K A均相同)解：(1) ∵y A=x A∴k A=y A/x A= 1 又S/F = 15、连FS取中点即M点，过M点作ER平行于BS，脱溶剂S后得x A°=0.1 y A°=0.5∴选择性系数β=[y A°/(1-y A°)]/[x A°/(1-x A°)]=[0.5/(1-0.5)]/[0.1/(1-0.1)]=9(2)联点S、F,与平衡线交于M'点,过M'点作平行于BS(虚线所示)的线,与平衡线交于点E'连S、E'两点延伸到AB上得y A°=0.76、已知AB混合液组成如图中F点所示。

用纯溶剂单级萃取。

萃余液的组成在R°点，物系的分配系数k A=1。

试求：⑴选择性系数β；⑵当(S/F)min时，萃取液组成y A°。

解：(1) 连R°、S得R点，作RE平行于BS(∵k A=1)得E点，连ES延伸到AB边得E°，其组成为0.6∴β=[0.6/(1-0.6)]/[0.2/(1-0.2)]=6(2) 过M'点(该点满足(S/F)min条件)，作M'E'平行于BS，过E'点脱溶剂得y A°=0.757、采用纯溶剂S进行单级萃取中，已知X F=0.3(质量分率)，萃取相浓度为y A/y=1.5，图中P点为临界互溶点，并知分配系数k A=2。

试求：溶剂比S/F为多少?解：y A/y B=y A°/(1-y A°)=1.5解知：y A°=0.6。

连y A°,S得E点，E点y A=0.08由k A=y A/x A=2，定x A→R点。

连E、R与F、S，交点M=F＋S=E＋RS/F=FM/SM=45/15=3(倍)8、现有含A组分30%(质量%)的A+B混合物，采用溶剂S进行萃取，A、B、S三元混合物的溶解度曲线如图示。

试求用单级萃取器时，萃取液中A组分最大浓度可达多少? (质量) 此时溶剂用量为多少? (用线段比及符号注明即可)解：最大浓度y A°=55%；S=(MF/MS)×F。

9、有A、B、S三种有机液体，A与B、A与S完全互溶，B与S部分互溶。

其溶解度曲线与辅助曲线如图，进料量为100Kg/h。

试求：①若采用单级萃取，萃取液可达到最大浓度为多少？②当进料为含A30%的AB混合液，萃取液的浓度达到了最大值，此时溶剂用量为多少？解：①从S点做溶解度曲线的切线和AB交于E'点，其Y' 即为最大浓度Y' =86％。

②从E点作AB平行线和辅助线交于P点，从P点对BS画平行线与溶解度线交点为R，S和R联线的延长线与AB交点R'，X'＝7％。

FM×F＝MS×S∴S＝MF／MS×F＝(41／59)×100＝69.5 Kg/h10、一混合液由Ａ、Ｂ组成，现用溶剂Ｓ对Ａ进行单级萃取，已知ＸF=0.3（质量分率，下同），要求萃余液的组成不大于0.1。

试用图解法计算该物系Ｓ与Ｂ有互溶性变化时, 溶剂用量与萃取液组成的变化。

（可认为互溶性变化时，A的分配系数基本不变，K A=2）附：该物系在不同温度下的溶解度曲线。

解：S＝F×18.5／25.5＝0.725FY1'＝0.78S' ＝21.F／23＝0.935FS' ＝0.935S／0.725＝1.29SY2'＝0.42Y1'＝0.78／0.42×Y2'＝1.86Y2'。

11、有一实验室装置将含A10%的AB50公斤和含A80%的AB20kg混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃取相和萃余相脱溶剂后又能得到原来的10%A和80%A的溶液。

问此工作状态下的选择性系数β=?解：β=(y A/x A)/(y B/x B) = (y A'/x A')/(y B'/x B') = (0.1/0.8)/(0.9/0.2) = 1/3612、某A、B混合液用纯溶剂S单级萃取。

已知：F=100kg/h，X F=0.4(质量分率，下同)。

k A=1，萃余相的组成X A/X B=1/3。

试求: ⑴萃余液量；⑵溶剂量。

解：(1) x A/x B=x A°/x B°=x A°/(1-x A°)=1/3解知萃余液组成x A°=0.25，连R1°S得R点。

作RE平行于BS，连SE延长与AB边交于点E',得萃取液组成y A°=0.75。

据杠杆法则：E°=F×(x F-x A)/(y A-x A)=100×(0.4-0.25)/(0.75-0.25) =30 kg/h(2) RE与FS交点M。

S=F×FM/SM=100×24/24 = 100kg/h以上答案由于在查图中会因人而有所出入，因此评分标准着重思路与概念，作图步骤说明从简。

凡萃取作图题解均依此为准，以后不再重复说明了。

13、已知：单级萃取中采用纯溶剂。

料液组成X F = 0.3(质量分率，下同)，选择性系数为6，在萃余相中X A/X B=0.25，k A<1。

试求:⑴萃取液量与萃余液量的比值；⑵溶剂比S/F是最小溶剂比(S/F)min的倍数(用线段表示)。

解：(1) y A/y B=β×x A/x B=6×0.25=1.5∴y A°/(1-y A°)=1.5 → y A°= 0.6又x A°/(1-x A°)=0.25→x A°=0.2连R°、S及E°、S得R点及E点(使k A<1满足)E°/R°=(x F-x A°)/(y A°-x F)=(0.3-0.2)/(0.6-0.3)=1/3(2) S/F=FM/SM (S/F)min=FM'/SM'∴(S/F)/(S/F)min=FM/SM×SM'/FM'14在两个理论级的逆流萃取设备中，B-S完全不互溶。

已知分配系数K=Y A/X A=1，(Y、X--均为比质量分率)，料液F=100kg/h，其中含A20%(质量%)，使用40kg/h纯溶剂S 进行萃取。

试求：最终萃余液中A的浓度X2(kgA/kgB)。

解：对第二级作物料衡算: B(X1-X2)=S(Y1-Z) Z=0相平衡方程: Y2=KX2两式联解得: X2=X1/(1＋SK/B)=X1/(1＋1/A)对整个系统(两级)作物料衡算: B(X F-X2)=S(Y1-Z) Z=0相平衡方程: Y1=KX1经整理得: X2=X F/(1＋1/A＋1/A2)萃取因数1/A=SK/B=40×1/80=0.5 A=2∴X F=x F/(1-x F)=0.2/(1-0.2)=0.25 kgA/kgBB=F/(1＋X F)=100/(1＋0.25)=80∴X2=0.25/(1＋0.5＋1/22=0.25/1.75=0.142815拟设计一个多级逆流接触萃取塔。

在操作范围内所用纯溶剂S与料液中稀释剂B完全不互溶；以质量比表示的分配系数为2。

已知入塔顶F=100kg/h，其中含溶质A 为0.2(质量分率)，要求出塔底的萃余相中A的浓度降为0.02(质量分率)。

试求:⑴最小的萃取剂用量Smin；(2) 取S=60kg/h，则离开第二块理论板(理论级)的液相组成X2 kgA/kgB。

(塔序由塔顶算起)。

解：(1) X F=x F/(1-x F)=0.2/(1-0.2)=0.25X N =x N/(1-x N)=0.02/(1-0.02)=0.02041B =F/(1＋X F)=100/(1＋0.25)=80Smin=B(X F-X N)/Y1(Z=0)Y1=2X F=2×0.25=0.5∴Smin=80×(0.25-0.02041)/0.5=36.73 kg/h(2) Y1=(B/S)(X F-X N)=(80/60)(0.25-0.02041)=0.306X1=Y1/K=0.306/2=0.153Y2=(B/S)(X1-X N)=(80/60)(0.153-0.02041)=0.177X2=Y2/K=0.177/2=0.088416 在单级萃取操作中B-S部分互溶，进料中含A50kg，含B50kg.用纯溶剂萃取.已知萃取相浓度y A/y B=11/5，萃余相浓度x A/x B=1/3，试求:⑴选择性系数β；⑵萃取液量与萃余液量之比值E°/R°。