化工原理习题 2010 萃取-答案.docVIP

A: 2010 化工原理下册萃取考试题（8分） 在互呈平衡的均含有 A、B、S组分的液—液两相中，R相及E相的量分别为 30kg和60kg，且R相中A的质量含量为 0.3，该三元混合物的相图如下图所示。求： 由图中读出 E、R相的组成，并求A、B组分在两项中的分配系数； 若向混合物中加入A，两相中A 的组成如何变化？当加入A 的量为多少时？它们将成为均相混合液？此时，均相混合液的组成为多少？ 如果不向系统加入A，而向系统中加入溶剂S，则两项中 A 的组成如何变化？当加入S 的量为多少时？系统将成为均相混合液？此时，均相混合液的组成为多少？ 解：R、E两相呈平衡，必在溶解度曲线上 由XA =0.3，可确定R点的位置，再利用辅助曲线和连接线确定E 点位置，如相图所示。 E、R两点的组成可由图读出。 E (0.24，0.13，0.64)，R (0.3，0.60，0.12) kA = yA/xA = 0.24/0.3 = 0.80 kB = yB/xB = 0.13/0.6 = 0.216 (2) 当向系统中加入纯A 时，R、E均沿 溶解度曲线向上移动，R、E两项中A 的组成均增加，此时和点M 沿MA方向向A 移动。 有杠杆定律和物料衡算确定 (1)问中和点 M 的位置。 mM = mR+mE = 30+60 = 90kg RM（绝对值）= RE(绝对值). mE / mM = RE(绝对值) 60/90 = 2/3 RE(绝对值) M 点位置如图，连接A、M点，AM交溶解度曲线于G点。 所加入A至 G 时，将成均相混合液。G 点为A和M的和点。A的量根据杠杆定律求出， mA = mM GM(绝对值) / AG（绝对值） = 24 kg 加入A 24kg 将成均相混合液，此时混合液组成可由图中读出G（0.4，0.24，0.4） (3) 加入溶剂 S，两项中A 的组成下降。如图所示，连接MS 与溶解度曲线交于H 点时，系统成均相混合液。 mS = mM . MH(绝对值) / SH（绝对值）=260kg 加入S 为260 kg 时， 系统呈均相，此时组成H (0.06，0.08，0.85) C 2010 化工原理下册萃取考试题（8分） 现将含A、B组成分别为 0.5（质量分数，下同）的40kg 混合液与含A、C 组成分别为 0.2、0.8 的混合液 60kg 进行混合，试在三角形坐标中求取： 两混合液混合后的总组成点 M1，并由图读出其总组成； 现从混合物M1中脱除 20kg 的C组分而获得混合物M2，由图解法确定M2的量和组成； 将混合物M2 中的C 组分完全脱除后所得混合物M3的量及组成。 解：(1) 如图所示，A、B和A、C的混合物分别用H、G 表示，则H、G点必在三角形坐标中的AB、AC边上。 因为 mH = 40kg，mG = 60kg 所以 m M1 = mH + mG = 100kg m M1 的位置可由杠杆定律确定： M1H (绝对值) = mG GH (绝对值) / mM1 =60 GH (绝对值)/ 100 = 0.6 GH (绝对值) 由图 M1组成 （0.32，0.2，0.48） （2）M2 为 M1点和 C点的差点 m M2 = m M1 -20 = 100-20 = 80 kg 由杠杆定律确定 M2 的位置 CM2（绝对值）= m M1 CM1 (绝对值) / m M2 = 100 CM 由图 M2 （0.4，0.25，0.35） （3）若将 M2 中的C 完全脱除，得到的混合物M3 中只有 A、B，则 M3 必在 AB边上，则可延长CM2 与AB 交点即为 M3，由图中可读出 (0.62 , 0.38)