第一章蒸馏 1-1蒸馏过程概述与汽液平衡关系 1-1正戊烷(CsH12)和正已烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试计算总压P13.3kPa 下该溶液的汽液平衡数据和平均相对挥发度。假设该物系为理想溶液。 习题1-1附表 cHl2223.1233.0244.0251.0260.6275.1291.7309.3 温度T/K cH4248.2259.1276.9279.0289.0304.8322.8341.9 饱和蒸汽压p/kPa1.32.65.38.013.3|26.653.2101.3 1-2某精馏塔再沸器的操作压力为105.0kPa,釜液中含苯0.15(摩尔分率),其余为甲 苯。苯与甲苯的安托尼常数列于本题附表,安托尼方程中温度的单位为℃,压力单位为kPa。本 物系可视作理想溶液。求此溶液的泡点及其平衡汽相组成。 习题1-2附表 组分 苯 6.023 1206.35 220.24 甲苯 6.078 1343.94 219.58 2平衡蒸馏与简单蒸馏 1-3常压下对含苯0.6(摩尔分率)的苯一甲苯混合液进行蒸馏分离,原料处理量为 100kmo1。物系的平均相对挥发度为2.6,汽化率为0.45,试计算 (1)平衡蒸馏的汽液相组成
第一章 蒸馏 1-1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系 1-1 正戊烷（C5H12）和正已烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试计算总压 P=13.3kPa 下该溶液的汽液平衡数据和平均相对挥发度。假设该物系为理想溶液。 习题 1-1 附表 温度 T / K C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压 p 0 / kPa 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 1-2 某精馏塔再沸器的操作压力为 105.0kPa，釜液中含苯 0.15（摩尔分率），其余为甲 苯。苯与甲苯的安托尼常数列于本题附表，安托尼方程中温度的单位为℃，压力单位为 kPa。本 物系可视作理想溶液。求此溶液的泡点及其平衡汽相组成。 习题 1-2 附表 组分 A B C 苯 6.023 1206.35 220.24 甲 苯 6.078 1343.94 219.58 1-2 平衡蒸馏与简单蒸馏 1-3 常压下对含苯 0.6（摩尔分率）的苯—甲苯混合液进行蒸馏分离，原料处理量为 100kmol。物系的平均相对挥发度为 2.6，汽化率为 0.45，试计算： (1) 平衡蒸馏的汽液相组成；
(2)简单蒸馏的馏出液量及其平均组成 1-4两组分连续精馏的计算(I) 1-4在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100kg/h,组成为0.5(易 挥发组分的摩尔分率,下同),若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为95%。试求馏出液 的流量和组成 1-5在连续精馏塔中分离含甲醇0.45(摩尔分率,下同)的甲醇一水溶液,其流量为 100kmol/h,要求馏出液中甲醇的含量为0.96,釜液中甲醇的含量为0.03,回流比为2.6。试求 (1)馏出液的流量; (2)饱和液体进料时,精馏段和提馏段的操作线方程。 1-6在连续精馏操作中,已知加料量为100kmol/h,其中汽、液各半,精馏段和提馏段的 操作线方程分别为 y=0.75x+0.24 及y=1.25x-0.0125 试求操作回流比,原料液的组成、馏出液的流量及组成。 -5两组分连续精馏的计算(Ⅱ) 1-7在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为 =0732x+10263,提馏段操作线方程为y125x-0187。若原料液于露点温度下进入精馏 塔中,试求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。 1-8在连续精馏塔中,分离苯一甲苯混合液。若原料为饱和液体,其中含苯0.5(摩尔分 率,下同)。塔顶馏出液组成为0.95,塔底釜残液组成为0.06,回流比为2.6。试求理论板层 数和加料板位置。苯一甲苯混合液的平衡数据见例1-2附表
(2) 简单蒸馏的馏出液量及其平均组成。 1-4 两组分连续精馏的计算（Ⅰ） 1-4 在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为 100 kg/h，组成为 0.5 （易 挥发组分的摩尔分率，下同），若要求釜液组成不大于 0.05，馏出液回收率为 95%。试求馏出液 的流量和组成。 1-5 在连续精馏塔中分离含甲醇 0.45（摩尔分率，下同）的甲醇－水溶液，其流量为 100kmol/h，要求馏出液中甲醇的含量为 0.96，釜液中甲醇的含量为 0.03，回流比为 2.6。试求： （1）馏出液的流量； （2）饱和液体进料时，精馏段和提馏段的操作线方程。 1-6 在连续精馏操作中，已知加料量为 100kmol/h，其中汽、液各半，精馏段和提馏段的 操作线方程分别为 y=0.75x+0.24 及 y=1.25x-0.0125 试求操作回流比，原料液的组成、馏出液的流量及组成。 1-5 两组分连续精馏的计算（Ⅱ） 1-7 在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为 ，提馏段操作线方程为 。若原料液于露点温度下进入精馏 塔中，试求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。 1-8 在连续精馏塔中，分离苯－甲苯混合液。若原料为饱和液体，其中含苯 0.5（摩尔分 率，下同）。塔顶馏出液组成为 0.95，塔底釜残液组成为 0.06，回流比为 2.6。试求理论板层 数和加料板位置。苯－甲苯混合液的平衡数据见例 1－2 附表
1-6两组分连续精馏的计算(Ⅲ) 1-9在常压连续精馏塔内分离甲醇一水溶液,料液组成为0.4(甲醇的摩尔分率,下同) 流量为100kmol/h,于泡点下加入塔内。要求馏出液组成为0.96,釜液组成为0.04,塔釜间接 蒸汽加热,回流比R=1.86Rmin。 试求:(1)所需理论板层数及加料板位置 (2)若改为直接水蒸汽加热,其它均保持不变,馏出液中甲醇收率将如何变化。 常压下物系平衡数据列于本题附表中 习题1-9附表 温度液相中甲醇的汽相中甲醇的摩温度|液相中甲醇的汽相中甲醇的摩 t℃ 摩尔分率 尔分率 摩尔分率 尔分率 100 0.0 0.0 75.3 0.729 0.134 73.1 0. 0.779 93.5 0.234 0.60 91.2 0.304 69.3 0.70 0.870 0.365 66.0 0 0.958 0.517 65,.0 0.979 81.7 0.579 64.5 78.0 0.665 1-10在常压连续精馏塔内分离乙醇一水混合液,原料液为饱和液体,其中含乙醇0.30(摩 尔分率,下同),馏出液组成不低于0.80,釜液组成为0.02:操作回流比为2.5,若于精馏某 塔板处側线取料,其摩尔流量为馏出液摩尔流量的1/2,侧线产品为饱和液体,组成为0.6 试求所需的理论板层数、进料板及侧线取料口的位置。物系平衡数据见本题附表 习题1-10附表
1-6 两组分连续精馏的计算（Ⅲ） 1-9 在常压连续精馏塔内分离甲醇－水溶液，料液组成为 0.4 （甲醇的摩尔分率，下同）， 流量为 100kmol/h，于泡点下加入塔内。要求馏出液组成为 0.96，釜液组成为 0.04，塔釜间接 蒸汽加热，回流比 R＝1.86Rmin。 试求：(1) 所需理论板层数及加料板位置； (2) 若改为直接水蒸汽加热，其它均保持不变，馏出液中甲醇收率将如何变化。 常压下物系平衡数据列于本题附表中。 习题 1-9 附表 温度 t ℃ 液相中甲醇的 摩尔分率 汽相中甲醇的摩 尔分率 温度 t ℃ 液相中甲醇的 摩尔分率 汽相中甲醇的摩 尔分率 100 96.4 93.5 91.2 89.3 87.7 84.4 81.7 78.0 0.0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30 0.0 0.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665 75.3 73.1 71.2 69.3 67.6 66.0 65.0 64.5 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0 0.729 0.779 0.825 0.870 0.915 0.958 0.979 1.0 1-10 在常压连续精馏塔内分离乙醇－水混合液，原料液为饱和液体，其中含乙醇 0.30（摩 尔分率，下同），馏出液组成不低于 0.80，釜液组成为 0.02；操作回流比为 2.5，若于精馏某 一塔板处侧线取料，其摩尔流量为馏出液摩尔流量的 1/2，侧线产品为饱和液体，组成为 0.6。 试求所需的理论板层数、进料板及侧线取料口的位置。物系平衡数据见本题附表。 习题 1-10 附表
液相中乙醇的摩尔汽相中乙醇的摩尔分液相中乙醇的摩尔分汽相中乙醇的摩尔分 分率 率 率 0.635 0.01 0.11 0.02 0.175 0.698 0.06 0.340 0.08 0.392 0.10 0.430 0.75 0.785 0.482 0.513 0.25 0.551 0.898 0.30 0.575 42 0.595 40 0.614 1-7两组分连续精馏的计算(Ⅳ) 1-11在连续操作的板式精馏塔中分离苯一甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻板上的液 相组成分别为0.255、0.385和0.575,试求三层板中较低的两层的单板效率EE 操作条件下苯一甲苯混合液的平均相对挥发度可取作2.5 1-12在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为100kmo1/h,组成为0.35 易挥发组分的摩尔分率,下同),饱和蒸汽进料,塔顶全凝器,泡点回流,馏出液流量为 35kmol/h,物系的平均相对挥发度为2.5。 已知精馏段操作线方程为P=08x+013 试求:(1)提馏段操作线方程
液相中乙醇的摩尔 分率 汽相中乙醇的摩尔分 率 液相中乙醇的摩尔分 率 汽相中乙醇的摩尔分 率 0.0 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.14 0.18 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.0 0.11 0.175 0.273 0.340 0.392 0.430 0.482 0.513 0.525 0.551 0.575 0.595 0.614 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.894 0.90 0.95 1.0 0.635 0.657 0.678 0.698 0.725 0.755 0.785 0.820 0.855 0.894 0.898 0.942 1.0 1-7 两组分连续精馏的计算（Ⅳ） 1-11 在连续操作的板式精馏塔中分离苯－甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻板上的液 相组成分别为 0.255、0.385 和 0.575，试求三层板中较低的两层的单板效率 EML。 操作条件下苯－甲苯混合液的平均相对挥发度可取作 2.5。 1-12 在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为 100kmol/h，组成为 0.35 （易挥发组分的摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，塔顶全凝器，泡点回流，馏出液流量为 35kmol/h，物系的平均相对挥发度为 2.5。 已知精馏段操作线方程为 试求：(1) 提馏段操作线方程；
(2)自塔顶第1层板下降的液相组成为0.90时的汽相默弗里板效率, 1-13在常压连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知完成规定的分离任务所需的理论板 层数为12(包括再沸器),若该精馏塔的全塔效率为55%,塔板间距为0.45m,试计算该精馏 塔的有效高度 1-14在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为100kmo/h,组成为0.48 馏出液组成为0.98(均为摩尔分率)。饱和液体进料,塔顶全凝器,泡点回流,操作回流比为 最小回流比的1.65倍。在本题范围内,汽液平衡方程为F=00x+043,汽相默弗里板效率为 0.5,馏出液采出率为0.48。 试求:(1)釜残液组成 (2)经过塔顶第一层实际板汽相组成的变化 -8间歇精馏与特殊精馏 1-14在例1-12的精馏塔内若进行恒回流比的间歇精馏,试计算一批精馏所需的时间。 第二章气体吸收 2-1吸收过程概述与气液平衡关系 2-1在25℃及总压为101.3kPa的条件下,氨水溶液的相平衡关系为p*=93.90xkPa。试求 (1)100g水中溶解1g的氨时溶液上方氨气的平衡分压和溶解度系数H (2)相平衡常数m。 2-2已知在20℃和101.3kPa下,测得氨在水中的溶解度数据为:溶液上方氨平衡分压为 0.8kPa时,气体在液体中溶解度为1g(NH3)/1000g(H20)。试求在此温度和压力下,亨利系数E 相平衡常数m及溶解度系数H。 2-3在总压为101.3kPa,温度为30℃的条件下,含有15%(体积%)S02的混合空气与含 有0.2%(体积%)S02的水溶液接触,试判断S02的传递方向。已知操作条件下相平衡常数m=47.9
(2) 自塔顶第 1 层板下降的液相组成为 0.90 时的汽相默弗里板效率。 1-13 在常压连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知完成规定的分离任务所需的理论板 层数为 12（包括再沸器），若该精馏塔的全塔效率为 55％，塔板间距为 0.45m，试计算该精馏 塔的有效高度。 1-14 在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为 100kmol/h，组成为 0.48， 馏出液组成为 0.98（均为摩尔分率）。饱和液体进料，塔顶全凝器，泡点回流，操作回流比为 最小回流比的 1.65 倍。在本题范围内，汽液平衡方程为 ，汽相默弗里板效率为 0.5，馏出液采出率为 0.48。 试求：(1) 釜残液组成； (2)经过塔顶第一层实际板汽相组成的变化。 1-8 间歇精馏与特殊精馏 1-14 在例 1-12 的精馏塔内若进行恒回流比的间歇精馏，试计算一批精馏所需的时间。 第二章 气体吸收 2-1 吸收过程概述与气液平衡关系 2-1 在 25℃及总压为 101.3kPa 的条件下，氨水溶液的相平衡关系为 p*=93.90x kPa。试求 (1) 100g 水中溶解 1g 的氨时溶液上方氨气的平衡分压和溶解度系数 H； (2) 相平衡常数 m。 2-2 已知在 20℃和 101.3kPa 下，测得氨在水中的溶解度数据为：溶液上方氨平衡分压为 0.8kPa 时，气体在液体中溶解度为 1g (NH3)/1000g(H2O)。试求在此温度和压力下，亨利系数 E、 相平衡常数 m 及溶解度系数 H。 2-3 在总压为 101.3kPa，温度为 30℃的条件下，含有 15%（体积%）SO2 的 混合空气与含 有 0.2%（体积%）SO2 的水溶液接触，试判断 SO2 的传递方向。已知操作条件下相平衡常数 m=47.9
2-2传质机理 2-4组分A通过厚度为5的气膜扩散到催化剂表面时,立即发生化学反应:24→3B,生 成的B离开催化剂表面向气相扩散。试推导稳态扩散条件下组分A、B的扩散通量M4及N 2-5假定某一块地板上洒有一层厚度为1mm的水,水温为297K,欲将这层水在297K的静 止空气中蒸干,试求所需时间为若干。已知气相总压为101.3kPa,空气湿含量为0.002kg/(kg 干空气),297K时水的饱和蒸汽压为22.38kPa。假设水的蒸发扩散距离为5mm 2-3吸收速率 2-6采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的CO2。已知25℃时CO2在水中的亨利系数为 1.66×10kPa,现空气中CO2的体积分率为0.06。操作条件为25℃、506.6kPa,吸收液中CO2的 组成为1=1.2×10-4。试求塔底处吸收总推动力D、△c、△X和△F 2-7在101.3kPa及20℃的条件下,在填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。 若在操作条件下平衡关系符合亨利定律,甲醇在水中的溶解度系数∥=1.995kml/(m3·kPa)。塔 内某截面处甲醇的气相分压为6kPa,液相组成为2.5kmol/m3,液膜吸收系数k=2.08×10°m/s, 气相总吸收系数K=1.122×105kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处 (1)膜吸收系数k、k及k (2)总吸收系数f、Kx及K; (3)气膜阻力占总阻力的百分数 2-4低浓度气体吸收的计算 2-8在101.3kPa、20℃下用清水在填料塔内逆流吸收空气中所含的二氧化硫气体。单位塔 截面上混合气的摩尔流量为0.02kmol/(m2·s),二氧化硫的体积分率为0.03。操作条件下气 液平衡常数m为34.9,Hya为0.056mol/(m·s)。若吸收液中二氧化硫的组成为饱和组成的75%, 要求回收率为98%。求吸收剂的摩尔流速及填料层高度
2-2 传质机理 2-4 组分 A 通过厚度为 的气膜扩散到催化剂表面时，立即发生化学反应： ，生 成的 B 离开催化剂表面向气相扩散。试推导稳态扩散条件下组分 A、B 的扩散通量 及 。 2-5 假定某一块地板上洒有一层厚度为 1mm 的水，水温为 297K，欲将这层水在 297K 的静 止空气中蒸干，试求所需时间为若干。已知气相总压为 101.3kPa，空气湿含量为 0.002kg/（kg 干空气），297K 时水的饱和蒸汽压为 22.38 kPa。假设水的蒸发扩散距离为 5mm。 2-3 吸收速率 2-6 采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的 CO2。已知 25℃时 CO2 在水中的亨利系数为 1.66×105 kPa，现空气中 CO2 的体积分率为 0.06。操作条件为 25℃、506.6kPa，吸收液中 CO2 的 组成为 。试求塔底处吸收总推动力 p、 c、 X 和 Y。 2-7 在 101.3kPa 及 20℃的条件下，在填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。 若在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数 H＝1.995kmol/(m3·kPa)。塔 内某截面处甲醇的气相分压为 6kPa，液相组成为 2.5 kmol/m3，液膜吸收系数 kL=2.08×10-5 m/s， 气相总吸收系数 KG＝1.122×105 kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处 (1) 膜吸收系数 kG、ky 及 kx； (2) 总吸收系数 KL、KX 及 KY； (3) 气膜阻力占总阻力的百分数。 2-4 低浓度气体吸收的计算 2-8 在 101.3kPa、20℃下用清水在填料塔内逆流吸收空气中所含的二氧化硫气体。单位塔 截面上混合气的摩尔流量为 0.02 kmol/ (m2·s)，二氧化硫的体积分率为 0.03。操作条件下气 液平衡常数 m 为 34.9，KYα 为 0.056 mol/(m3·s)。若吸收液中二氧化硫的组成为饱和组成的 75%， 要求回收率为 98%。求吸收剂的摩尔流速及填料层高度
2-9已知某填料吸收塔直径为1皿,填料层高度为4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶 组分,该组分进口组成为8%,出口组成为1%(均为mo1%)。混合气流率为30kmol/h,操作液气 比为2,操作条件下气液平衡关系为Y=2X。试求 1.操作液气比为最小液气比的多少倍 2.气相总体积吸收系数xya 3.填料层高度为2m处的气相组成 2-10在101.3kPa及27℃下,在吸收塔内用清水吸收混于空气中的丙酮蒸汽。混合气流量 为32kmo/h,丙酮的体积分率为0.01,吸收剂流量为120kmol/h。若要求丙酮的回收率不低于 96%,求所需理论级数。设操作条件下的气液平衡关系为摩=2.53X。 2-4低浓度气体吸收的计算 2-11在一填料塔中,装有直径为15mm的乱堆瓷环填料。在20℃、101.3ka下,用该填料 塔吸收混于空气中的氨气。已知混合气中氨的平均分压为6.5kPa,气体的空塔质量速度G 4.0kg/(m2·s);操作条件下氨在空气中的扩散系数为1.89×10-35m/s,气体的粘度为1.81×10-5 Pa·s、密度为1.205kg/m3。试计算气膜吸收系数ka 2-12在装填有25mm拉西环的填料塔中,用清水吸收空气中低含量的氨。操作条件为20℃ 及101.3APa,操作时,气、液相的质量速度分别为0.6kg/(m2·s)、4.5kg/(m2·s),平衡关系为 D4B=189×103 F*=1.2X。已知:20℃及101.3kPa时氨在空气中的扩散系数为 m/s,20℃氨在 水中的扩散系数为D1-176×102m/5。试估算传质单元高度压、及气相体积吸收总系数a。 第三章蒸馏和吸收塔设备 3-1板式塔
2-9 已知某填料吸收塔直径为 1m，填料层高度为 4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶 组分，该组分进口组成为 8%，出口组成为 1%（均为 mol%）。混合气流率为 30kmol/h，操作液气 比为 2，操作条件下气液平衡关系为 。试求： 1. 操作液气比为最小液气比的多少倍； 2. 气相总体积吸收系数 ； 3. 填料层高度为 2m 处的气相组成。 2-10 在 101.3kPa 及 27℃下，在吸收塔内用清水吸收混于空气中的丙酮蒸汽。混合气流量 为 32kmol/h，丙酮的体积分率为 0.01，吸收剂流量为 120kmol/h。若要求丙酮的回收率不低于 96%，求所需理论级数。设操作条件下的气液平衡关系为 Y* = 2.53 X 。 2-4 低浓度气体吸收的计算 2-11 在一填料塔中，装有直径为 15mm 的乱堆瓷环填料。在 20℃、101.3kPa 下，用该填料 塔吸收混于空气中的氨气。已知混合气中氨的平均分压为 6.5 kPa，气体的空塔质量速度 G＝ 4.0kg/(m2·s)；操作条件下氨在空气中的扩散系数为 1.89×10 m 2 /s，气体的粘度为 1.81×10 Pa·s、密度为 1.205kg/m3。试计算气膜吸收系数 kG。 2-12 在装填有 25mm 拉西环的填料塔中，用清水吸收空气中低含量的氨。操作条件为 20℃ 及 101.3kPa，操作时，气、液相的质量速度分别为 0.6kg/(m2·s)、4.5kg/(m2·s)，平衡关系为 Y*= 1.2X。已知：20℃及 101.3kPa 时氨在空气中的扩散系数为 m 2 /s，20℃氨在 水中的扩散系数为 m 2 /s。试估算传质单元高度 HG、HL及气相体积吸收总系数 KYa。 第三章 蒸馏和吸收塔设备 3–1 板式塔
3-1如图所示为某塔板的负荷性能图,已知操作时的气相负荷为2500m3/h,液相负荷为 7.2m3/h。试判断此塔板的操作上、下限各为什么控制,计算其操作弹性 4321 Lnf(mnh 习题3-1附图 第四章液-液萃取 4-1液-液相平衡及萃取操作原理 4-125℃时醋酸(A)-庚醇-3(B)-水(S)的平衡数据如本题附表所示 习题4-1附表1溶解度曲线数据(质量分数) 庚醇-3(B) 庚醇-3(B) 醋酸(A) 水(S) 醋酸(A) 水(S) (333(B) 3(B) 96.4 3.6 48.5 12.8 93.0 3.5 47.5 45.0 8.6 87.2 4.2 42.7 19.3 6.4 36.7 1.9 61.4 24.4 67.5 7.9 29,3 69,6 0.7 58.6 10.7 24.5 74.6
3-1 如图所示为某塔板的负荷性能图，已知操作时的气相负荷为 2500m3 /h，液相负荷为 7.2m3 /h。试判断此塔板的操作上、下限各为什么控制，计算其操作弹性。 习题 3-1 附图 第四章 液-液萃取 4–1 液-液相平衡及萃取操作原理 4-1 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 4-1 附表 1 溶解度曲线数据(质量分数) 醋酸(A) 庚 醇-3(B) (333(B) 水(S) 醋酸(A) 庚 醇-3(B) 3(B) 水(S) 0 96.4 3.6 48.5 12.8 38.7 3.5 93.0 3.5 47.5 7.5 45.0 8.6 87.2 4.2 42.7 3.7 53.6 19.3 74.3 6.4 36.7 1.9 61.4 24.4 67.5 7.9 29.3 1.1 69.6 30.7 58.6 10.7 24.5 0.9 74.6
41.4 19.6 45.8 26.7 27.5 14.9 46.5 24.1 29,4 7.1 0.5 92.4 47.5 20.4 32.1 0.4 99.6 习题4-1附表2联结线数据(醋酸的质量分数) 水层 庚醇-3层 水层 庚醇-3层 6.4 5.3 38.2 26.8 13.7 10.6 42.1 30.5 19.8 14,8 44.1 32.6 48.1 33.6 23.7 47.6 44.9 (1)在等腰直角三角形坐标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 (2)确定由100kg醋酸、100kg庚醇-3和200kg水组成的混合液的物系点的位置。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)求(2)中两液层的分配系数及选择性系数B。 (4)从上述混合液中蒸出多少kg水才能成为均相溶液。 答:(1)图略:(2)和点:=025,1=05:2-292k,PA=027,y1=01,R=148kg =0.20x4=074;(3)k4=135B=10.(4)需蒸出约156kg水] 4-2液-液萃取过程的计算
41.4 39.3 19.3 19.6 0.7 79.7 45.8 26.7 27.5 14.9 0.6 84.5 46.5 24.1 29.4 7.1 0.5 92.4 47.5 20.4 32.1 0.0 0.4 99.6 习题 4-1 附表 2 联结线数据(醋酸的质量分数) 水 层 庚 醇-3 层 水 层 庚 醇-3 层 6.4 5.3 38.2 26.8 13.7 10.6 42.1 30.5 19.8 14.8 44.1 32.6 26.7 19.2 48.1 37.9 33.6 23.7 47.6 44.9 （1）在等腰直角三角形坐标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 100kg 醋酸、100kg 庚醇-3 和 200kg 水组成的混合液的物系点的位置。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)求（2）中两液层的分配系数 及选择性系数 。 （4）从上述混合液中蒸出多少 kg 水才能成为均相溶液。 [答：（1）图略；（2）和点： , ; kg, , ,R =148kg, , ;（3） , ;（4）需蒸出约 156kg 水] 4-2 液-液萃取过程的计算
4-2.在单级萃取装置中,以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为0.3的醋酸-庚醇-3混合液中 提取醋酸。已知原料液的处理量为2000kg/h,要求萃余相中醋酸的质量分数不大于0.1。试求: (1)水的用量:(2)萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题4-1 [答:(1)S=2560kg/h;(2)R1614kg/h,萃取率73.1% 4-3.在三级错流萃取装置中,以纯异丙醚为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸水溶液中 提取醋酸。已知原料液的处理量为200kg,每级的异丙醚用量为80kg,操作温度为20℃,试求 (1)各级排出的萃取相和萃余相的量和组成 (2)若用一级萃取达到同样的残液组成,则需若干kg萃取剂。 0℃时醋酸(A)-水(B)-异丙醚(S)的平衡数据如下 习题3附表20℃时醋酸(A)-水(B)-异丙醚(S)的平衡数据(质量分数) 水相 有机相 醋酸(A)水(B)异丙醚(S)醋酸(A)水(B)异丙醚(S) 0.69 0.1 0.5 1.41 0.37 0.7 98.9 1.6 0.79 0.8 91.7 1.9 1.0 97.1 13.34 84.4 2.3 4.8 1.9 93.3 25.50 71.7 3.4 11.4 3.9 84.7 36.7 58.9 4.4 21.6 6.9 71.5 44.3 45.1 10.6 31 1 10.8 58.1 46.40 37.1 16.5 36.2 15.1 48.7
4-2.在单级萃取装置中，以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为 0.3 的醋酸–庚醇-3 混合液中 提取醋酸。已知原料液的处理量为 2000kg/h，要求萃余相中醋酸的质量分数不大于 0.1。试求： （1）水的用量；（2）萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题 4-1。 [答：（1）S=2560kg/h;（2）R=1614kg/h, 萃取率 73.1% 4-3.在三级错流萃取装置中，以纯异丙醚为溶剂从含醋酸质量分数为 30%的醋酸水溶液中 提取醋酸。已知原料液的处理量为 200kg，每级的异丙醚用量为 80kg，操作温度为 20℃，试求： （1） 各级排出的萃取相和萃余相的量和组成； （2） 若用一级萃取达到同样的残液组成，则需若干 kg 萃取剂。 20℃时醋酸(A)–水(B)–异丙醚(S)的平衡数据如下： 习题 3 附表 2 0℃时醋酸(A)–水(B)–异丙醚(S)的平衡数据(质量分数) 水 相 有 机 相 醋酸（A） 水（B） 异丙醚（S） 醋酸（A） 水（B） 异丙醚（S） 0.69 98.1 1.2 0.18 0.5 99.3 1.41 97.1 1.5 0.37 0.7 98.9 2.89 95.5 1.6 0.79 0.8 98.4 6.42 91.7 1.9 1.9 1.0 97.1 13.34 84.4 2.3 4.8 1.9 93.3 25.50 71.7 3.4 11.4 3.9 84.7 36.7 58.9 4.4 21.6 6.9 71.5 44.3 45.1 10.6 31.1 10.8 58.1 46.40 37.1 16.5 36.2 15.1 48.7