化工原理萃取题库Word文档下载推荐.docx
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16.液一液萃取过程的依据是混令液中务组分左所选萃取剂屮的差
异。
因此是萃取过程能否采用的关键Z-o
溶解度，萃取剂选择是否适宜
17.萃取三角形三个顶点分別表示
三条边表示O
纯溶质、纯原溶剂、纯萃取剂、任何一个一兀混合物的组成。
1&
液一液萃敢过程是溶质从相际传际
传质过程，所以萃取剂与原溶剂必须在操作条件F
（1）一个液相转移到另一个液相的
（2）互不相溶或部分互溶
19.溶解度Illi线把相图分为:
Illi线勺底边（BS
边）所围成的区域为：
曲线以外的区域为・
三角形，两个区域，两相区，沟相区・
20.在混合液中加入溶剂便溶质由原溶液转移到溶剂中的过程绷萃取"
21.萃取过程是.
于混育液中加入溶剂便溶质由原溶液转移到溶剂中的过程
22.在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则所需理论级数
愈O
少
23•在多级逆流萃取中，欲达到同样的分髙程度，溶剂比愈大则操作点愈_S点。
答案:
靠近
24.在多级逆流萃取屮，欲达到同样的分离程度，半涓剂叱为最小值时，则所需理论级数为o
无穷
25•萃耿操作依拥；
.
混合物屮组分溶解度的差异
26.混合物中组分溶解度的差异是萃取操作的•
依据
27.萃耿操作屮选择溶剂的主耍原则：
、和.
溶质的溶解能力强选择性高易于回收
2&
分配系数h<
l表示；
•
萃取相+A组分的浓度<
萃余相屮A组分的浓度
29.萃取操作屮选择性系数与精佣操作屮相当.
相对挥发度
30.在B-S部分互溶的萃取操作屮，若萃取相屮含溶质A为85kg,稀释剂B为
15kg,洛剂S为100kg,则萃取相中y"
y厂-
5.67
31.在萃馭操作的B-S部分互溶物系屮加入溶质A组分，将便B-S互溶度
增大
32.在萃取操作B-S部分互溶物系屮，溶质A组分的呈越大，B-S互溶度越答案:
大
33.在萃取操作B-S部分互溶物系中，溶质A组分的呈越小，B-S互溶度越.答案:
小
34.在萃取慄作B-S部分互溶物系屮，恰当降低操作温度，B-S互溶度
减小
35.在萃取操作B-S部分互溶物系中，提高温度，B-S互溶度。
选择题
1.在萃取操作中，一般情况卜选异性系数为：
e
A.卩〉1B.p<
1C.p=1答案：
A
2.进行萃取操作时，应便用（）
A：
分配系数k>
1B：
分配系数kA<
1C：
选择性系数卩>
1
D：
选择性系数p<
C
3.萃取剂的加入呈川便原料和萃取剂的和点M位于（）
Ai溶解度曲线上方区Bi溶解度曲线卜•方区
C：
溶解度Illi线上D：
纵坐标上
B
4.卜列关于浴解度Illi线的叙述正毓的是（〉
1类物系的溶解度Illi钱是封闭型的，TI类物系是敞开型的。
B：
丨类物系的溶解度Illi线是敞开型的，II类物系是封闭型的。
同-•物系由溶解度I山线所国的两相区的而积随温皮的升离I佰减小。
同一物系由溶解度1111线所悯的两相区的而枳随温度的升高|佰降低.
5.漂流因数是反映（）的修正系数。
A:
分子扩散B:
总体流动C溶解度D：
溶液非理想性
6.依据液体混合物屮齐组分在某一溶刑屮溶解度不同，便滾合液屮各组分达到一定程度的
分离的操作叫（）
吸收B：
精慵C：
液-液萃取D：
「燥
7.液液萃取操作屮，右图为某三元物系在不同温度卜测得的溶解度|11|线，卜列说法正确的是（）
TPWB：
Ti<
T2<
T
T2<
TQD：
&
萃取剂的选择性系数用（）表示
A.k;
B”；
C.a;
D.y
答案，B
9.通常，原料液中稀释剂B组分的分配系数k“的值为（）
A.大于1B.小于1C.等于1D.无法判断
10.萃取剂加入呈W便原理和萃取剂的和点"
位于（）
A.溶解度曲线上方区B.溶解度曲线卜方区
C.洛解皮曲线上D.纵坐杯线丄
11.用纯溶剂S对A、B混合液进行单级理论萃取，当S用呈增加时，保持进料量
F和组成&
不变，所获得萃取液组成应（）
A.增加B.减少C.不变D.不一定
D
12.单级萃取操作中，在维持相同萃余相的浓度组成条件卜，用含有少量溶质的
萃取剂S'
代替纯溶剂S,则萃取相与萃余相量Z比将（）,萃取液的浓度将
（）o
A.增大B.降低C.不变D.不能确定
A；
C
13.单级理论萃取屮，在维持进料组成和萃取浓度不变於条件厂若用含Q•少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，所得萃余相浓度将会是C）
14.采用多级逆流萃取与单级萃取比较，如果溶剂比、萃取浓度均相同，则多级逆流萃取可便萃余分数（）<
.
A.増大B.减少C.星本不变D.变化趋势不确定
15.
萃取操作是利用原料液中各•组分（）的差异实现分离的操作。
D.密度
扎溶剂中溶解度B.沸点C.挥发度
16.
）・
溶解度Illi线将三角形相图分为两个区域，Illi线内为（
18.溶解度艸线将三角形相图分为两个区域，萃取操作只能在（）区进行。
20.在萃取操作中，卩值越小，组分（）分离。
A.越易B.越难C.不变D.不能确定
三、刘斷题
1.（）进行萃取操作时，应便选择性系数B<
1.
x
2.（）萃取精溜是届于萃取操作的方法c
X
3.（）液-液萃取中，双组分或多组分待分离的均相泯合液町以看作是液
体溶质组分与溶剂（称为原溶剂〉构成的。
J
4.（）进行萃取操作中吋应便选择系数卩小于1。
5.（）液液萃戢三兀物系，按其组分间互溶性町分为4种情况。
6.（）若87部分互溶物系屮，临界互溶点P不在平衡线的最髙点，且分配系数kx<
l,则组分A的分配曲线阳形为。
7.（）萃取上利用原料液屮各组分的密度差异来避行分离液体混合物的。
答案：
8.（）萃取精儒是属于萃取操作的方法2—。
9.（）萃馭过程是在混合液中加入溶剂便溶质市原瘠液转移到洛剂中的过程。
笞案：
d
10.（）在萃取操作中，卩值越小，组分越难分离"
11.（）溶解度I山线将三角形相图分为两个区域，萃取操作只能在两相区进行。
答案；
V
12.（）溶鮮度|11|线将三角形相图分为两个区域，曲线内为两相区°
13.（）萃取三角形三个顶点分别表示纯溶质、纯原溶剂、纯萃取剂・
14.（）萃取三角形三条边表示任何一个三元混合物的组成。
15.（）在B-S部分互溶物系中加入溶质组分A,将便B-S互溶度减小.
16・（）在B-S部分互溶物系中适肖降低操作温度，B-S的互溶度将减少「答案2V
17.（）萃取剂的选样性系数用0表示。
18.<
）萃取操作是判用原料液屮各•组分挥发度的蹇异实现分离的操作。
19.通常，原料液屮桶释剂B组分的分配系数匕的值小于1
20.<
）溶斛度Illi线将三曲形相関分为两个区域，曲线內为均相区：
（）
四、简答题
1.多级错流接帧萃取操作找方程是依据什么推导出来的？
其斜率如何表示？
对溶质A作物料衡算得山，其斜率为一纟
2.萃取三角形相图的顶点和三条边分别表示什么？
三角形的三个顶点分别表示纯物质，三角形任一边代表上的任一点代表一・
元混合物。
3.液液举取的泉埋？
萃取是利用原料液中备组分在合适的溶剂屮溶解度的差异而实現分离的
单兀操作.
4.液液萃取的工业丿垃用范闱？
分离沸点相近或堆成恒沸物的混合液;
分离热敏性混合液;
稀溶液中溶质
的回收或含呈极少的贵垂物质的回收;
多种离了的分离；
高沸点有机物的分离.
5.萃取操作的特点令哪些？
混合海*咯组分在所选萃取剂屮洛解度的差异;
萃臥剂与原浴剂不互溶
或部分互溶且仃密度差;
萃取剂价廉易得，易回收循环便用.
6.萃取剂其它有关性质有喙些？
密度，界而张力，黏度.
7.常用的典型萃取塔有哪些？
填料萃取塔，筛板萃取塔，转盘萃取塔，振动筛板塔
8.混合澄淸器设备的优点右哪些？
传质级效率校高,结构简单,操作方便灵活，流量允许变化范圉大.
9.菠液萃取设备选用时考虑的因素仃哪些？
物系的革本性质，物系的其它特殊性质,所需的萃取理论级数，生产能力,能源供应情况，场地限制.
10.分散相的选择原则是什么？
为增加相际接触而积，一股应选流St较大的-相作为分散相;
若两相流量相差很大，此时町选流量小的一相为分散相;
为增加仪备適过能丸减小塔径町将粘度大的流体作为分散相;
对于填料塔、筛板塔等设备屁将润湿性差的液体作为分散札
11.三元涪液组成的表爪方法仃哪些？
可用质鱼分数、体枳分数和岸尔分数来衣示。
12.在萃取操作中选畀洛剂的主要原则是什么？
签案：
较弼的溶解能力.较高的选择杵.易于冋收.
13.多级萃取按物流流动方式主耍分为哪丙类？
笞案：
多级错汛举取利多级逆流举取。
U.溶解度曲线把三角形相图分为儿个区域？
；
分别是什么区域？
曲线与底边
（B3边）所由成的区域为:
曲线以外的区域为=
两个区域；
两相区，均和区.
W•在三角形相圈屮，|11|线9底边（BS边）所围成的区域为是哪个区？
曲线以
外的区域为是哪个区？
两相区，均相区。
16.萃取操作是利用原料液屮并组分挥发度的養异实现分离的棗作，这句话对
吗？
请何要说明理由。
不对，萃取操作是利用泉料液屮各组分溶解度的差异实现分离的操作。
17.什么是萃取理论级？
若原料液与萃啟剂在混合器屮经充分的液液相际接触传质，然后在澄清器中分层得到相互平衡的萃取相E和萃余相R,这样的过程称为经过一个理论级。
1&
混合澄淸器的缺点心哪些？
采用多级混合澄清器作水平挣列时，山地而积大；
设备尺寸较大，且各级均设有搅拌，设备费和操作费较高；
由于设备持液呈大，对萃取剂牧贵或冇可燃性撕不宜采用；
整体搅拌混合一般要降低传质平均推动力。
19.离心萃取器按两相接触方式可分为哪儿类？
分为逐级接触式和连续微分接触式两类。
20.转盘萃取塔的主要结构是什么？
在塔体内壁按一定高度间距安装一组环形板，在中心旋转轴上，在两固定环的屮间以同样间距安装若I•圆形传盘。
五、计算题
1.用单级接触萃取以S为溶剂，由A、B溶液屮萃取A物质。
原料液质量为120
kg,其屮A的质呈分率为45%,萃取后所得萃余相屮A的含呈为10%（质呈円分数）。
溶解度曲线和辅助线如图所示。
求：
（1＞所需萃取剂fflS;
（2〉所得萃取相的组成.
課临电hznisinlnaHH;
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⑴£
=?
•
琼"
45%确定庁点，连接曲线.
②以10%瀚定R点T求E点.
③联厥交幽于M点.
.•.^=120x086=1032^
£
=31%
$=67%
2•如图，试求⑴K、N、M点的组成；
（2）若组成为C和D的三元溶液的和点为虬
质呈为90kg,求C与S各为多少kg?
（1）
则3mb=°
・4
（2）C/D-1/2
3•己知某三组分混合液的两条平衡联结线如图11-14屮乔.云所示，试比较两考的选择性系数.
（1）对平衡联结线品，町作賁线爲、乔井延长到才〃边，读得
7^=0.刀于是，该线的选择性系数为
（2）对•平衡联结线两，按同法可得选择性系数为
1-乞
0.6
1一0,6
0.11
1-0.11
可见02>
0!
<
4•在25C卜以水（S）为萃取剂从醋酸（A）与氯仿（B）的混合液屮提取酣酸。
已知原料液流呈为1000kg/h,其中凰酸的质呈百分率为35%,其余为氯仿.用水量为800kg/lu操作温度匚E相和R相以质量百分率表示的平均数据列于A例附表中.
试求：
（1）经单级萃耿后E相和R相的组成及流量：
（2）若将E相和R相中的洛剂完全脱除，再求萃取液及萃余液的组成和流虽；
（3）操作条件卜的选择性系如;
（4）若组分B、S可视作完全不互溶，且操作条件卜以质量比表示相组成的分配系数肛3.4,要求原料液屮溶质A的80%进入萃取相，则每公斤稀释剂B需要消耗多少公斤萃取剂S?
根据题给数据，在等腰直角三角形坐标图屮作出溶解度曲线和辅助曲线，如本题附图所示。
氯仿层（R相）
水
层（E相）
醋酸
0・00
0.99
0.00
99.16
6.77
1.38
25.10
73.69
17.72
2.28
44.12
4&
58
25.72
4.15
50.18
34.71
27.65
5.20
50.56
31.11
32.08
7.93
49.41
25.39
34.16
10・03
47.87
23.28
42.5
16.5
42.50
16.50
（1〉两相的组成和流量根堀醋酸在原糾液中的质量厂分率为35%,在AB边上确定厂点,联结点八S,按八S的流蚩用杠扌「定律在/S线上确定和点以因为E和和R相的组成呦未给出，需借辅助曲线用试差作图法确定通过"
点的联结线/:
乩由图读得两相的组成为
F相ja=27%,ypl.5%,ys=71.5%
斤相.va=7.2%?
ao=91.4%,,rs=1.4%
依总物料衡算得
肛F£
=1000+800=1800kg/h
由圏帚:
得丽二45・Sum及莎=73.5mn
用式8-32£
E相的呈，即
E=.Wx==1800x—=1114kg,.TiRE73.5p
—沪1800-1114-686kK/h
（2）萃取液、萃余液的纽成和流量连接点5、E,并延收处与初地交于F,由图读得必'
=92%o
连接点S、R,并延氏必与边交十"
，由图读得X/=7.3%o
萃取裁和萃余裁的流屋由式8-36及式8-37求得，即
=Fx~=IOOOx=327kg6
必-瑞92-7.3*
mF=1000-327=673kg/h
萃取液的流量/也可用式8-23il-算，两法结果一致.
（3）选择性系如用式8-27求得，即^=2^/2-=27.711=228.5
由于该物系的氮仿（B）、水（S）互溶度很小，所以8值较高，所得到萃取液浓度很高。
035
1-0.35
（4）每公斤B需要的S竜由于组分B、S可视作完全不互溶，则用式8-34计算校为方便「有关参数计算如卜•：
0.5385
石=（1一％）°
・吸0.5385=0」077
片与M呈平衡关系，即乍3.4,23.4X0.1077=0.3662
将有天参数代入式8-34引并整理得S/片｛X-X^/Yr<
0,5385-0.1077）/0.3662=1.176即每公斤稀释剂B需耍消耗1.176kg萃取剂So
需要指出，在生产屮因溶剂循环便用，其屮会含右少量的组分A与B。
同样,萃取液和萃余液屮也会含少議S.这种情况卜；
图解计算的原则和方法仍然适用,仅在三角形相国屮点S、及"
的位置沟在三角形处标图的均相区内匸
5.25°
C时丙?
fi（J）—水（〃）一三氯乙烷（S）系统以质量百分率表示的溶解度
和联结线数据如本题附表所力亠
附表1溶解度数据
二氯乙烷
丙丽
三氯乙烷
术
99・89
0・11
38・31
6・84
54.85
94・73
0・26
5.01
31.67
9.78
58・55
90・H
0・3G
9.53
24.04
15.37
GO.59
79・58
0・76
19.66
15.89
26.28
58・33
70・36
】・43
28・21
9.63
35.38
54・旳
64・17
】・87
33.96
4.35
47
47.18
60・06
2・11
37.83
2.18
55.97
41.85
54.88
2・98
42・14
1・02
71.80
27.18
48・78
4・01
47.21
0.44
99.56
附表2联结线散据
水巾屮丙闻Va
5.
96
10.0
14.0
19.1
21.0
27.
35.0
二氟乙烷和中丙甬口
75
15.0
27.7
32
40.
5
用三氯乙烷为萃取別在三级错流萃取装置屮萃取丙酮水溶液中的丙闹。
原料液的处理童为500kg/h,具屮内酮的质量白分率为40忻第一级潘剂用量与原料液流杲之比为0.5,级溶剂用呈相等。
试求丙舸的回收專。
丙丽的回收率可由卜式计算，即
关键是求算用及'
忖
由题给数据在等腰直拜三角形相图屮作山洛解度曲线和辅助曲线，如本题阳图所示。
第一级加入的溶剂呈，即每级加入的溶剂呈为
5=0.5卩
=0.5X500=250kg/h根据第级的总物料衡算得
X片5
=500^250=750kg/h
由尸利S的量用杠村淀护确定第-级混合液组成点l/u用试差法作过”点的
朕结线财。
根据杠杆定律得
再用250kg/h的洛剂对第一级的R|相进行萃取。
重复上述步骤计算第一级的仃关参数，即
羁二用+5=369.4+250-619.4kg/h
=321kg/h
=JWr2x£
s^=619.4x—
E區83
同理，第二级的右艾参数为祗二321弋50二571kg/h
JL・571x—・298kg/h
392
由图渎得v3=3.5%o于是，丙酮的回收率为
仏=弘-5=%
=50（）x0.4-298x0.035=sMX%500x0.4
6•以知三元均相混合液D的组成如图贰量为60kg,其屮，wu=0.4,wdfO.4,
w^O.2（均为质呈分数人若将D中的萃取剂S全部脱除，问町得到只含（4B）
的双组分溶液的竜和组成各为多少?
联结S、D并延匕交于AB边的P点，按杠杆定律知P点为D与S的差点，即可得量线段丘度比可得P/S二DS/PD二3/2
解得；
P=36kgo
P点表示脱除S以后的（人+B）混含液，由于其屮A和B的比例并没有发生变化，仍为2
・：
P点的A、B组成为：
wM=2wn
WUA+WUU=1.0
解得？
g=0.667外盲0.333
7.采用纯溶剂S进行单级萃取，已知斫0.3（质呈分数），萃取相浓度为2沪1.5,圏屮点P为临界互溶点，并知分配系数4-试求：
熔剂比S/F。
由Yh/ytrl.5
由总在y轴上定R点连RE勺FS交于M点。
MF+SE+R
S企FM/SM二45/15=3倍
8•含40%（质量）丙酮的水溶液，用甲甚异J卑酮进行单级萃取，欲便萃余相屮
内酮含量不超过10%,试求，
（1）萃取相与萃余相的量：
（2）脱溶剂后萃取液
的量。
（1）由心=0・4,找山卩点，联FS线交濬解度曲线于E点,
作溶解度曲线的切线交y轴于0.83.
借辅助线定R点.
联RE与FS交于M点.
由图知S/F=MF/MS=63/45=1.4
设F为Lt则S=1.4X1=1.4t
|SR+E=S+F=1.4+1=2.4t
R/E二EH/RM20/34二0.37得E二1.75t,R=O.65t
（2）由R‘4E‘=F=1
R9/E‘=FE,=45/30=1.5
解得E=0.4t疋=0.6t
原溶液含A38%,B65%采用
（1）当萃取相中A的浓度为匕件不变，单级萃取町达到的
E定R点，得斫0.2,作FS'
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