陈敏恒《化工原理》（第4版）（下册）课后习题
第11章液液萃取
（一）习题
单级萃取
11-1现有含醋酸15％（质量分数）的水溶液30kg，用60kg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。

物系的平衡数据如表11-2-1所示。

表11-2-1
在25℃下，水（B）-醋酸（A）-乙醚（S）系统的平衡数据（均以质量分数表示）
解：已知：x F＝15%，F＝30kg，S＝60kg，单级萃取，求：（1）E，R，x，y；（2），β。

图11-2-1
（1）由得图中M 点。

用内插法过M 点作一条平衡联结线，得平衡时R、E 相。

由图中读得各组分组成
，，且量得，。

根据杠杆定律
（2）由于
，从图11-2-1中读得
，故6.14064
.01064.0/5.015.01/1=--=--=︒︒︒︒A A A A
x x y y β11-2如图11-2-2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x F 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。

图11-2-2
解：已知：如图11-2-2所示。

求：（1）E，R，y A ，x A ；（2）︒E ，
︒R ，︒A y ，︒A
x 。

（1）由
，量得，得M 点。

用内插法过M 点作一条平衡联结线，得平衡时R、E 相，从图11-2-2中读得
故
（2）从图11-2-2中读得x F ＝0.29，16.0=︒A x ，77.0=︒
A y 。

物料衡算式
解得
11-3醋酸水溶液100kg，在25℃下用纯乙醚为溶剂作单级萃取。

原料液含醋酸x F ＝0.20，欲使萃余相中含醋酸x A ＝0.1（均为质量分数）。

试求：（1）萃余相、萃取相的量及组成；（2）溶剂用量S。

已知25℃下物系的平衡关系为y A ＝1.356201.1A
x ；y S ＝1.618－0.6399exp（1.96y A ）；x S ＝0.067＋1.43273.2A x ，式中y A 为与萃余相醋酸浓度x A 成平衡的萃取相醋酸浓度；y S 为萃取相中溶剂的浓度；x S 为萃余相中溶剂的浓度。

解：已知
求：（1）y A ，R，E；（2）S。

（1）由于x A ＝0.1，得0854.01.0356.1356.1201.1201.1=⨯==A A x y ，则
由物料衡算式
联立解出R＝88.6kg，E＝130.5kg。

（2）溶剂用量为
多级萃取
11-4丙酮（A）、氯仿（B）混合液在25℃下用纯水作两级错流萃取，原料液中含丙酮40％（质量分数，下同），每级溶剂比均为1:1。

物系的相平衡关系如图11-2-3所示，试作图以求取最终萃余相中的丙酮的浓度。

图11-2-3
解：已知：丙酮（A）-氯仿（B）-水（S）系统，t＝25℃，两级错流，x F＝0.4，,。

求：。

作该系统相图。

连接FS，取M1点使，用内插法过M1点作一条平
衡联结线，得E1，R1；连接S
R
1，取M2点使）
（
1
2
2
1
R
S
S
M
M
R='
=，用内插法过M2点作
一条平衡联结线，得E2，R2，读萃余相。

11-5含醋酸0.20（质量分数，下同）的水溶液100kg，用纯乙醚为溶剂作多级逆流萃取，采用溶剂比S/F为1，以使最终萃余相中含醋酸不高于0.02。

操作在25℃下进行，物系的平衡方程参见习题11-3。

试求：最终萃取相的量及组成、最终萃余相的量及组成。

解：已知：x F＝0.2，F＝100kg，多级逆流萃取，x AN＝0.02，t＝25℃，S/F＝1，相平衡关系见11-3。

求：及组成。

由相平衡得
由物料衡算式
得
整理并试差得
故。