化工原理液液萃取概念题

形成新的混合物mM, ( zA, zB, zs) ：
mM mR mE 物料衡算 mMzA mRxA mE yA
mMzs mRxs mE ys
将方程整理成如下形式：
mE xAzAzSxS mR zAyA ySzS
此式说明，三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点位 于RE 点的连接线上。
m E RM m R ME
理论萃取级：即无论进入该级的两股液流（原料、溶剂或前 一级的萃余相和后一级的萃取相）的组成如何，经过萃取后， 从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。
7.3.1 单级萃取计算 (1) 流程
mF, xF mS
混合器
xE, y
mM, z
澄清槽
mR, x
单级萃取流程示意图
（2）特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
m E MR
mM
ER
A
mR M E
mM
RE
mE M R
mM
RE
mE M R mR M E
S B
7.2.2 三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相 平衡数据来自实验或由热力学关系推算。 讨论的前提: 各组分不发生化学反应。 （1）溶解度曲线及平衡联结线
① 相平衡数据的测定：
yB xB
越大，分离效果越 应好 选， 择 1的溶剂
与分k配 A 有系 关 kA 越 数 ， 大 越， 大
kA1 ，则 一定 1 ； 大 kA1 于 ， 可能 1 ， 大也 于可1 。 能
（2）溶剂萃取容量 定义：部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时，
萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。
（6）稳定性，腐蚀性，价格 良好的稳定性，腐蚀性小，毒性低，资源充足，价格适宜等。

qmF qmS qmE1 qmR N qmM
M点是F、S的和点，也是E1、RN的和点 确定 E
1
依F，S确定M，依M和
A
RN ，确定
E
1
利用杠杆定律：
qmE 1 MRN E1 RN qmM
F E1
qmR N qmM qmE1
RN M
S
R’N B
qmE1 qmF qmS qmR N qmD
注意: E1和 RN 不是共轭相
2．各级的物料衡算 第一级
qmF qmE 2 qmR1 qmE1 qmE1 qmF qmE 2 qmR1
第二级 第 N级
qmE 2 qmR1 qmE3 qmR2
……………………
qmE N qmR N 1 qmS qmR N
过S点作溶解度曲线的切线得点E，
求得R，得M点，于是得：
E
mS
MF MS
mF
对比：y’A与y’Amax
B S
可见： y’A＜y’Amax
注意： 如果M点在两相区外相交，说明超出萃取
范围，不能进行萃取操作，由R1点确定的溶剂用量
为该操作条件下的最小溶剂用量m S,min
8.3.2 多级错流萃取 一、流程
D点移到无穷远时D=0，级联线互相平行。 ▴ qmS/qmF 再减小，F为E1和D的和点，D点落在三
角形相图左侧。净物流向右流动。
动画示意
如图， qmS/qmF
操作线斜率趋于联结线 到 ( qmS / qmF ) min 时，P 点
的斜率，当（qmS/qmF）
线重合，说明 E i
（夹紧点）所对应的两相联结线和级联

萃取试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 萃取过程中，溶剂的选择主要取决于（）。

A. 溶质的极性B. 溶剂的极性C. 溶质的沸点D. 溶剂的沸点答案：A2. 在萃取过程中，溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂的现象称为（）。

A. 溶解B. 沉淀C. 转移D. 分离答案：C3. 萃取操作中，为了提高萃取效率，通常采用的方法是（）。

A. 增加溶剂量B. 增加萃取次数C. 增加溶质量D. 增加温度答案：B4. 在萃取过程中，如果溶质在两种溶剂中的溶解度差异不大，那么萃取效果（）。

A. 很好B. 一般C. 较差D. 无法进行答案：C5. 萃取时，如果溶剂与原溶剂不互溶，则可以使用（）方法进行分离。

A. 蒸馏B. 过滤C. 离心D. 沉降答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 在萃取操作中，通常使用______作为萃取剂，以提高溶质的分离效率。

答案：与原溶剂不互溶的溶剂2. 萃取时，如果萃取剂与溶质反应，则会影响萃取的______。

答案：效果3. 在萃取过程中，如果溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大，那么萃取效果会______。

答案：很好4. 萃取操作中，为了减少溶剂的挥发，通常在萃取器上安装______。

答案：冷凝器5. 萃取操作完成后，通常需要通过______来分离萃取剂和萃取物。

答案：分液漏斗三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述萃取操作的基本原理。

答案：萃取操作的基本原理是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异，通过一种溶剂将溶质从另一种溶剂中转移出来的过程。

2. 在实验室中进行萃取操作时，需要注意哪些安全事项？答案：在实验室进行萃取操作时，需要注意以下安全事项：确保使用的安全设备，如通风柜；穿戴适当的个人防护装备，如实验室防护眼镜和手套；避免使用易燃或有毒的溶剂；在操作过程中避免溶剂接触皮肤或吸入溶剂蒸气；在操作完成后妥善处理剩余的溶剂和萃取物。

对
于单级萃取，两相处于平衡状态，敬 与溶解度曲线的交点 E 为萃取相。又因为
通过 E 点作水平线与溶解度曲线交于 R，即为萃余相。 连线 与 的交点为和点 M，从图可读得 M 点在横坐标上的读数为 0.51。 根据杠杆定律可得
7 / 35
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

6．一般来说，温度降低，互溶度将______，萃取分离的效果______。 【答案】变小；变好
7．请写出三种液液萃取的工业设备名称：______、______、______。 【答案】混合-澄清槽；填料萃取塔；筛板萃取塔
三、简答题
1．何谓萃取操作的选择性系数 β？什么情况下 β＝∞？
答：选择性系数 β 定义如下：
5．在 A、B 二组分混合溶液中加入纯溶剂 S，混合后分为二个平衡液层 E 相和 R 相, 已知 E 相含 40%A（质量%，下同）、3%B；R 相中含 29%A、70%B。则 A 组分在 E 相和 R 相得分配系数 kA 等于______，溶剂的选择性系数等于______。
【答案】1.379；32.18
C．不变
D．不确定
【答案】B
7．选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为（ ）。 A．分配系数 B．萃取相含量 C．选择性系数 β＞1 D．分配系数 【答案】C
8．单级萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃 取剂代替纯萃取剂，所得萃余相浓度将（ ）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定 【答案】A
3．双组分液液萃取分离时，根据相律，其自由度为______，当两相平衡时，组成占有 一个自由度，则______和______可自由选择。
4 / 35
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

萃取液量 E?、组成 y?E 萃余液量 R?、组成 xR?
30
E?
yE?
xF
F
x?R
R? R
xR
E M
单级萃取图解
yE
纯溶剂
31
一、B 与 S 部分互溶物系
M ? F ? S ? R? E
S = F ×MF MS
R? M? E
E ? M ? RM RE
E ?? F ? R?F R?? F ? E ?
20
一、以质量分数表示的平衡方程
气液平衡方程 液液平衡方程
yA ? kAxA
yA ? kAxA
萃取相
中
溶质分
数
kA ?
yA xA
分
配
系
数
kB ?
yB xB
萃余相 中 溶质分 数
21
二、以质量比表示的平衡方程
若 S与 B完全不互溶 萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
液液平衡方程 YA ? KAXA
xA 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15.0 17.5 20 25 30 35 40 41.6
R 相
xS 5 5.05 5.1 5.2 5.4 5.6 5.9 6.2 6.6 7.5 8.9 10.5 13.5 15
37
解：
（1）溶解度曲线和辅助曲线 由题给数 据，可绘出溶解度曲线LPJ，由相应 的联结线数据，可作出辅助曲线JCP， 如本题附图所示。
11
二、各组分量之间的关系－杠杆规则
M = MA + MB
M A ? OB M B OA M A ? OB M AB MB ? OA M AB
MA A 差点

三个顶点表示纯 物质 A代表溶质A的组成为 100%，其它两组分 的 组成为零 B点和S 点分别代表纯的 稀释剂和萃取剂 任一边上的任一点代表 二元混和物，第三组分 的组成为零 图中AB 边上的E点，代 表A、B二元混合物, 其 中A的组成为40%，B的 组成为60%，S的组成为 零
等边三角形 ——组成的表示方法

液－液萃取在工业上的应用


湿法冶金中的应用 20 世纪40 年代，原子能工业，铀、钍、镮
等金属提炼 近20年来，低品位有色金属的提取 目前认为只要价格与铜相当或超过铜的有色 金属如钴，镍，锆等等，都应优先考虑溶剂 萃取法 有色金属已逐渐成为溶剂萃取应用的领域


萃取在有色金属主要应用
（1）从矿石的浸出液中提取、富集有价金属。如 低品位氧化铜矿石的生物浸出-萃取-电积工艺。 （2）分离化学性质相近的金属离子。如分离铌钽、 分离锆铪、分离钴镍，以及分离稀土金属元素等。 （3）核工业材料的提取。如铀的分离、富集与提 取。 （4）净化溶液。如从镍电解液中净化除去铜、铁 等杂质离子。
用质量比 计算方便
YA K A X A
分 配 系 数
萃余相中溶 质的质量比
萃取相中溶 质的质量比
三、分配曲线
以xA为横坐标，yA为纵坐标，在直角坐标图上， 每一对共轭相可得一个点，将这些点联结起来，得 到曲线称为分配曲线。
溶解度曲线 分配曲线
y yx
P P
x
分配曲线的作法
第4章 液－液萃取
液相 M m kg zA、zS、zB
xA zA yA
R M
yS
m r e
e MR r ME

章节题库第9章液-液萃取一、选择题1．选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件是（）。

A．分配系数k A ＞1B．萃取相含量y A ＞萃余相含量x AC．选择性系数＞1D．分配系数k B ＞1【答案】C【解析】一般情况下，B 在萃余相中的组成比在萃取相中高，即1B Bx y >，则选择性系数1B A Bx k y β=>。

2．进行萃取操作时应使（）。

A．分配系数大于1B．分配系数小于1C．选择性系数大于1D．选择性系数等于1【答案】C 【解析】分配系数K 是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。

选择性系数β是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。

可以实现萃取操作的条件是选择性系数β大于1。

如果等于1，那么萃取相和萃余相组成相同，不能够实现分离。

3．单级（理论）萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶质所得萃余相浓度将（）。

A．增加B．不变C．减少D．以上情况都可能【答案】不变【解析】当用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂时，选择性系数仍然是不变的，因此萃余相浓度不变。

二、填空题分别采用单级萃取与二级错流萃取分离同一种液体混合物，若所用的溶剂量相同，前者所得萃取液含量后者所得萃取液含量；若要求两者所得萃取液含量相同，前者所需溶剂用量后者所需溶剂用量。

【答案】小于大于【解析】多级错流萃取操作中，每次都要加入新鲜溶剂，前级的萃余相为后级的原料，这种操作最终可得到溶质组成很低的萃余相，但是溶剂的用量较多。

三、简答题1．用图示说明什么叫平衡联结线和分配曲线？二者之间有什么关系？LRPEK将三角形分为两个区域，曲线以内为两相区，曲线以外解：如图9-1所示，为均相区。

两相区内的混合物分为两个液相，当达到平衡时，两个液层称为共轭相，连接共轭液相组成坐标的直线称为平衡联接线，如图9-1中的RE线。

以萃余相R中溶质A的组成x A为横坐标，以萃取相E中溶质A的组成y A为纵坐标，组成平衡的E相和R相中的组分A的组成在直角坐标图上以N点表示。

量分数。
b．对于萃取剂 S 与原溶剂 B 互不相溶的物系，溶质在两液相中的分配关系与吸收中的
类 似，即 Y KX
式中 Y——萃取相 E 中溶质 A 的质量比组成；X——萃余相 R 中溶质 A 的质量比组成；K—
e MR r ME
结合三角形相似定理可得
e xA zA MR m xA yA RE
3 / 96
圣才电子书

及
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
r zA yA ME m xA yA RE
式中 ——线段 的长度，m。
③若向 A、B 二元混合液 F 中加入纯溶剂 S，则三元混合液的总组成点 M 必位干 SF 的
④过 M 点分别作三个边的垂线 MN、ML 及 MJ，则垂直线段
及 分别代表 A、
B 及 S 的组成。由图可知，M 点的质量分数为：
和
（2）杠杆规则
如图 10-3 所示，将质量为 r，组成为 xA、xR、xS 的混合液 R 与质量为 e，组成为 yA、yB、
ys 的混合液 E 相混合，得到一个质量为 m，组成为 zA、zB、zS 的新混合液 M，其在三角形坐
连线上，具体位置由杠杆规则确定，即
MF S MS F
2．三角形相图 （1）根据萃取操作中各组分的互溶性，可将三元物系分为以下三种情况，即 ①溶质 A 完全溶于 B 及 s，B 与 S 不互溶； ②溶质 A 完全溶于 B 及 S，B 与 S 部分互溶； ③溶质 A 完全溶于 B，A 与 s 及 B 与 S 部分互溶。 （2）溶解度曲线及联结线 ①设溶质 A 可完全溶于 B 及 S，但 B 与 S 为部分互溶，一定温度下的平衡相图如图 l0-4 所示，图中曲线 R0R1R2RiRnKEnEiE2E1E 0 称为溶解度曲线。 ②溶解度曲线将三角形相图分为两个区域 曲线以内的区域为两相区，曲线以外的区域为均相区。位于两相区内的混合物分成两个 互相平衡的液相，称为共轭相，连接两共轭相组成坐标的直线称为联结线，显然萃取操作只 能在两相区内进行。 ③若组分 B 与组分 S 完全不互溶，则点 R。与 E。分别与三角形顶点 B 及顶点 S 相重合。

化工原理《液-液萃取》概念题一、单项选择题1、单级萃取中，若增加纯溶剂S 的加入量，则萃取液的浓度y A 将 。

A.不变B.减小C.增大D.不确定2、单级萃取操作时，若降低操作温度，其他条件不变，则溶剂的选择性将 。

A.变差B.变好C.不变D.不确定3、选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为 。

A.分配系数k A ＜1B.萃取相含量y A ≤萃余相含量x AC.选择性系数β＞1D.分配系数k B =14、单级萃取中，若升高操作温度，则萃取液中溶质的浓度y A 将 。

A.不变B.减小C.增大D.不确定5、对于萃取过程，若溶剂的选择性好，则溶剂的溶解度也将 。

A.变大B.变小C.不变D.不确定6、当萃取过程溶剂比S/F 减小时，萃取液中溶质A 的浓度 ，所需理论级数 。

A.不变，减小B.减小 ，减小C.增大，减小D.减小，增大7、萃取过程的能耗主要集中在 。

A.萃取操作时溶剂的输送B.萃取操作时原溶液的输送C.萃取操作时溶剂的回收D.萃取操作时温度的升高8、以下说法错误的是 。

A.临界混溶点位于溶解度曲线最高点B.临界混溶点左方曲线表达式为：)(A S x x ψ= C.临界混溶点右方曲线表达式为：)(A S y y ϕ=D.溶解度曲线内的平衡联结线两端的表达式为：)(A A x f y =9、一般情况下，稀释剂B 组分的分配系数k B 值 。

A.大于1B.小于1C.等于1D.难以判断，都有可能10、单级(理论)萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将 。

A. 增加B.减少C.不变D.不一定11、单级(理论)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相量与萃余相量之比将 。

A.增加B.不变C.降低D.不定12、单级(理论)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，萃取液的浓度(指溶质)将 。

第十章 液-液萃取和液-固浸取1. 25℃时醋酸（A ）–庚醇-3（B ）–水（S ）的平衡数据如本题附表所示。

习题1附表1 溶解度曲线数据（质量分数/%）习题1附表2 联结线数据（醋酸的质量分数%）试求：（1）在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，在直角坐标图上绘出分配曲线。

（2）确定由200 kg 醋酸、200 kg 庚醇-3和400 kg 水组成的混合液的物系点位置。

混合液经充分混合并静置分层后，确定两共轭相的组成和质量。

（3）上述两液层的分配系数A k 及选择性系数β。

（4）从上述混合液中蒸出多少千克水才能成为均相溶液解：（1）溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ 所示。

辅助曲线如附图1曲线SNP 所示。

分配曲线如附图2 所示。

（2）和点醋酸的质量分率为 25.0400200200200A =++=x水的质量分率为50.0400200200400S =++=x由此可确定和点M 的位置，如附图1所示。

由辅助曲线通过试差作图可确定M 点的差点R 和E 。

由杠杆规则可得 kg 260kg 80040134013=⨯==M R ()kg 540kg 260800=-=-=R M E由附图1可查得E 相的组成为 A S B 0.28,0.71,0.01y y y ===R 相的组成为 A S B 0.20,0.06,0.74x x x ===（3）分配系数 A A A 0.281.40.20y k x === B B B 0.010.01350.74y k x === 选择性系数 7.1030135.04.1B A ===k k β （4）随水分的蒸发，和点M 将沿直线SM 移动，当M 点到达H 点时，物系分层消失，即习题1 附图1 习题1 附图2变为均相物系。

由杠杆规则可得 kg 5.494kg 80055345534=⨯==M H 需蒸发的水分量为()kg 5.305kg 5.494800=-=-H M2. 在单级萃取装置中，以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸–庚醇-3混合液中提取醋酸。

一、坦空趣1.萃取过陛 ___________________ .答案:在混合液中加入洛刑便溶质由原浴液传移到淬刑中的过程.2.萃取是利用原料液中各•组分 _____________ 的差异丽实现分离的单元操作.答案:在合适的溶剂中溶解度.3.溶斛度曲线将三角形相图分为两个区域，山1线内为 ______________ 区，曲线外为__________ 区.草取操作只能在______________ 区进行.答案：两相区；均相区;两相区4•苹取操作中选掙溶剂的主要原则________________ , __________ 和_______ -答案：较强的浴斛能力，较高的选择住，易于回收.5.分配系数是指一定温度卜•， _____________ 之比.数学表达式为______________ 。

U1意味着_______________ -答案：三元混合液中的两个液相达到平衡时，溶质A在萃取相E和萃余相R中的组成之比。

V VA/IZ；y A>X、，即在萃取相屮，稀释剂B的组成髙于溶质A的组成。

6.选择性系数“ 口分配系数lc.的关系是_____________ .洗择性系教”与精愧中_______________ 相当.卩值越4',越 _________________ .答案，卩=k A Xo/ y B:相对挥发度a：不利于组分的分离7.名级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比越大则所需理论级越_____________ ,操作点越 ________________ S点•当溶刑比为最小值时，理论级数为____________ ,此时必有________________ 的重合.答案：少：旅近；无穷大；连接线和操作线。

8.在B-S部分互溶物系屮加入溶质组分A,将使B-S互溶度_______________________ 。

适当降低慄作温度，B-S的互溶度将___________________ e答案：增大，减少;。

（1）代表混合液总组成的点M和代表两平衡液层的两 点（E和R）应处于一直线上。
（2）E相和R相的量与线段MR和ME的长度成比例，即：
E MR R ME
（9-1）
第一节 液-液萃取的基本原理
式中 E、R ——分别代表相和相的质量，kg；
MR 、ME ——分别代表线段MR和ME的长度。
若三元混合物M是由二元混合液F和纯组分混合S而成 的，如图9-4所示，则为M与S的和点F，M与S、F处于同一 直线上。同样可依杠杆规则得出如下关系：
2．组分的热敏性大，采用蒸馏方法易导致热分解、 聚合等化学变化。
3．溶液沸点高，需要在高真空下进行蒸馏。 4．溶液中溶质的浓度很低，用蒸馏方法能耗太大， 经济上不合理。 液-液萃取技术的应用不限于以上几个方面，而是有 着广泛的前景。萃取与蒸馏两种分离方法可以互相补充。 实践证明，适当选用蒸馏或萃取，几乎所有液体混合物都 能有效而经济的实现组分间的完全分离。
第一节 液-液萃取的基本原理
1．三组分系统组成的表示法
液-液萃取过程也是以相际的平衡为极限。三组分系 统的相平衡关系常用三角形坐标图来表示。混合液的组成 以在等腰直角三角形坐标图上表示最方便，因此萃取计算 中常采用等腰直角三角形坐标图。
在图9-1中，三角形的三个顶点分别表示纯组分。习 惯上以顶点A表示溶质，顶点B表示原溶剂，顶点S表示萃 取剂。三角形任何一个边上的任一点代表一个二元混合物， 如AB边上的H点代表由A和B两组分组成的混合液，其中A的 质量分数为0.7，B为0.3。三角形内任一点代表一个三元 混合物，如图M中的点，过M点分别作三个边的平行线ED、 HG与KF，其中A的质量分数以线段MF表示, B的以线段MK表 示，S的以线段ME表示。由图可读得：WA =0.4，WE=0.3， WS=0.3。可见三个组分的质量分数之和等于1。

27
练习题目
思考题 1.萃取操作的基本原理是什么？ 2.共轭相、联结线、临界混溶点、辅助曲线各表
示何意义？ 3.分配系数和选择性系数各表示何意义？ 4.溶解度曲线和分配曲线有何联系？
作业题: 1
28
21
2.以质量比表示的平衡方程
若 S与 B完全不互溶，且 萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
液液平衡方程
YA KA X A
用质量比 计算方便
萃取相中溶质的 质量比
分配 系数
萃余相中溶质 的质量比
22
六、分配曲线
以xA为横坐标，yA为纵坐标，在直角坐标图上，每一对共
6
4.2 萃取过程的液－液相平衡
一、组成在三角形相图上的表示方法
萃取为三元物 系的分离过程
溶质 A 原溶剂 B 萃取剂 S
三角形坐标图
等边三角形坐标图 等腰三角形坐标图 √
非等腰三角形坐标图
7
A
B
8
M
D
S
组成在三角形坐标图上的表示方法
D点
xA 0.40 xS 0.60
M点 xA 0.40
xB 0.30 xS 0.30
第4章 液－液萃取
学习目的 与要求
通过本章学习，应掌握萃取的基本概念和原 理；掌握液－液相平衡在三角形相图上的表示方 法，能用三角形相图对单级萃取过程进行分析和 计算。
1
4.1 概述 一、萃取过程的原理
分离物系 液体混合物
形成两相体系的方法
引入一液相（萃取剂）
萃取原理
液体混合物 (A + B)
引入另一液相 （萃取剂S）
二、各组分量之间的关系——杠杆规则

3.在250C 下，用甲基异丁基甲酮（MIBK ）从含丙酮40%（质量分数）的水溶液中萃取丙酮。

原料液的流量为1500kg/h 。

试求：（1）当要求在单级萃取装置中获得最大组成的萃取液时，萃取剂的用量为若干（kg/h ）？（2）若将（1）求得的萃取剂用量分作两等份进行两级错流萃取，试求最终萃余相的流量和组成。

（3）比较（1）（2）两种操作方式中丙酮的回收率（即萃出率）。

操作条件下的平衡数据见本题附表。

习题3附表1 溶解度曲线数据（质量分数）习题3附表2 联结线数据（丙酮的质量分数）【解】由题意以A 、B 和S 分别表示丙酮、水、MIBK 。

并由题中所给数据在三角形坐标上绘出溶解度曲线和辅助曲线，如图9-5所示。

（1）单级萃取获得最大组成萃取液时萃取剂的用量。

由原料液组成x F =0.4作出F ，连接FS 。

由S 作溶解度曲线的切线SF ’，切点为E ，过E 作垂线与辅助曲线交一点，在过此点作水平线与溶解度曲线相交与R 点，连接ER 即为联结线，并交FS 于M 。

利用杠杆规则计算萃取剂用量：36150076/71MF S F kg h MS==⨯= 30(1500760)1149/59MR E M kg h ER==+⨯= 由图读出y A =0.31。

（2）两级错流萃取的萃余相的流量和组成。

根据题意每级萃取剂用量为S 1=S 2=760/2=380kg/hM 1=S 1+F=1500+380=1880kg/h由F 、S 1的量用杠杆规则确定第一级混合液组成M 1，用试差法作过M 1点的联结线E 1R 1。

根据杠杆规则得1111111618801253/24E M R M kg h E R ==⨯= 再用S 2=380kg/h 的溶剂对第一级的R 1相进行萃取。

重复上述步骤计算第二级相关参数，即M 2=R 1+S=1253+380=1633kg/h2222222016331020/32E M R M kg h E R ==⨯= 由图读取x 2=0.18。

解：已知：
F＝100kg，多级逆流萃取，
t＝25℃，S/F＝1，相平衡关
பைடு நூலகம்
系见第 3 题。求：
及组成
由相平衡得
5 / 10
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

由物料衡算式 得 整理并试差得
溶剂与稀释剂完全不互溶时的萃取 11-6 使用纯溶剂对 A、B 混合液作萃取分离。已知溶剂 S 与稀释剂 B 极少互溶，在 操作范围内溶质 A 在萃取相和萃余相中的平衡浓度可用 Y＝1.3X 表示（Y、X 均为质量分数 比）。要求最终萃余相中萃余百分数均为 φ＝3％（质量分数），试比较单级和三级错流萃取 （每级所用溶剂量相等）中，每千克的稀释剂 B 中溶剂 S 的消耗量（kg）。 解：已知：Y＝1.3X，Φ＝0.03，纯溶剂，求：（1）单级萃取 S/B；（2）三级错流萃取 （每级所用溶剂量相等）
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 3。试求：最终萃取相的量及组成、最终萃余相的量及组成。
（二）思考题 11-1 萃取的目的是什么？原理是什么？ 答：分离液液混合物。各组分溶解度的不同。
7 / 10
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

11-2 萃取溶剂的必要条件是什么？ 答：（1）与物料中的 B 组份不完全互溶；（2）对 A 组份具有选择性的溶解度。
圣才电子书

十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

液液萃取-概念题（题目）[一]单选择题层次：A(1) x12a02001在B-S部分互溶物系中加入溶质A组分，将使B-S互溶度__________。

恰当降低操作温度，B-S互溶度__________。

(1)增大，(2)减小，(3)不变，(4)不确定(2) x12a02002萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于________(1) 溶解度曲线之上方区；(2) 溶解度曲线上；(3) 溶解度曲线之下方区；(4)坐标线上。

(3) x12a02003进行萃取操作时应使________(1) 分配系数大于1；(2)分配系数小于1；(3)选择性系数大于1；(4)选择性系数小于1。

(4) x12a02005若B-S部分互溶物系中，临界互溶点P不在平衡曲线（溶解度曲线）的最高点，且分配系数k A<1，则A组分的分配曲线图应为__________。

y(1) (3)y(2) (4)(5) x12a05021(1) 液液萃取中三元物系，按其组分之间互溶性可区分为______种情况。

A) 二种B) 三种C) 四种D) 多种(2) 若B-S部分互溶物系中，临界互溶点P不在平衡曲线(溶解度曲线)的最高点，且分配系数k A<1，则A组分的分配曲线图形应为________。

层次：B(6) x12b02004一般情况下，原溶剂B组分的分配系数k B值________。

(1)大于1； (2)小于1； (3)等8于1； (4)难以判断，都有可能。

(7) x12b02006在B-S部分互溶体系的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变，则萃取液浓度y_________。

A(1)增大(2)下降(3)不变(4)变化趋势不确定(8) x12b02007单级（理论）萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，所得萃余相浓度将________。

(1)增加(2)减少(3)不变(4)不确定(9) x12b02009多级逆流萃取与单级萃取比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相浓度________。

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)。