液-液萃取
更新时间:2023-09-20 11:21:01 阅读量: 医药卫生 文档下载
液-液萃取(一)
一、填空题
1、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂(溶解度的差异)而达到混合液中组分分离的操作。
2、在三角形坐标图上,三角形的顶点代表(纯物质),三条边上的点代表(二元混合液),三角形内的点代表(三元混合液)。 3、分配系数kA是指(yA/xA),其值愈大,萃取效果(愈好)。 4、影响分配系数kA数值的因素有(物系)、(温度)、(组成)。 5、通常物系温度升高,组分B、S的互溶度(加大),两相区面积(减小),不利于萃取分离。
6、溶质的分配系数kA越大,稀释剂的分配系数kB越小,则选择性系数β值(越大),越有利于萃取分离。
7、在单级萃取器中,用纯溶剂S萃取A、B混合液中的溶质A,测得平衡的萃取相与萃余相中组分A的质量分数分别为yA=0.37,xA=0.14,组分B、S可视着完全不互溶,则组分A的分配系数kA=(2.643),萃取剂的选择性系数β=(无穷大)。萃取中,β值均应(大于1)。
8、溶解度曲线将三角形相图分为两个区,曲线内为(两相区),曲线外为(单相区),萃取操作只能在(两相区)内进行。
9、单级萃取操作中,平衡时E相组成为39%的A和2.4%的B,R相的组成为16%的A及83%的B,则组分A的分配系数kA=(2.438),萃取剂的选择性系数β=(84.3)。 10、萃取中,萃取剂的加入量应使和点M的位置位于(两相区)。
11、萃取装置中,根据两相接触方式不同,分为(逐级接触)和(微分接触)两大类。填料萃取塔属于(微分接触式),筛板塔属于(级式接触式)。 12、单级萃取料液xF,溶剂用量愈大,混合点M愈(靠近)S点,最大溶剂用量点为(C),最小溶剂用量点为(D)。(见图所示) 二、选择题
1、萃取中当出现下列情况时,说明萃取剂的选择是不适宜的( D )。 A.kA<1 B.kA=1 C.β>1 D.β≤1
2、单级萃取中,在维持料液组成xF、萃取相组成yA不变条件下,若用含有一定溶质A的萃取剂代替纯溶剂,所得萃余相组成xR将( C )。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定
3、用纯溶剂S对A、B混合液进行单级萃取,F、xF不变,加大萃取剂用量,通常所得萃取液组成yA’将( D )。
A.提高 B.减小 C.不变 D.不确定
4、在原料液组成xF及溶剂比(S/F)相同条件下,将单级萃取改为多级萃取,如下参数的变化趋势是萃取率( A ),萃余率( B )。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不确定 5、纯溶剂单级萃取,xF、xR一定,若溶质分配系数kA越大,则所需溶剂比S/F( B )。 A.越大 B.越小 C.不变 D.不确定
液-液萃取(二)
一、选择题
01、萃取剂的选择性( A )
A、是液液萃取分离能力的表征; B、是液固萃取分离能力的表征 C、是吸收过程分离能力的表征; D、是吸附过程分离能力的表征 02、萃取剂选择时,下列哪些物理性质是首要考虑的?(C )
A、界面张力和粘度;B、密度和粘度;C、选择性和密度;D、选择性和粘度 03、三角形相图内任一点,代表混合物的( C )个组分含量。 A、一; B、二; C、三; D、四
04、三角形相图中边上任一点,代表混合物的( B )个组分含量。 A、一; B、二; C、三; D、四 05、在溶解曲线以下的两相区,随温度的升高,溶解度曲线范围会( C ),萃取效果( )。 A、缩小;越差 B、不变;不变 C、扩大;越好 D、缩小及扩大;不能确定 06、单级萃取中,在维持料液组成xF、萃取相组成yA不变条件下,若用含有一定溶质A的萃取剂代替纯溶剂,所得萃余相组成xR将( )。 A、增高; B、减小; C、不变; D、不确定 07、进行萃取操作时,应使溶质的分配系数( B )1。
A、等于; B、大于; C、小于; D、无法判断 08、萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于( B )。
A、溶解度曲线上方区;B、溶解度曲线下方区;C、溶解度曲线上;D、任何位置均可 09、在萃取设备中,对腐蚀性流体体系,宜选用设备为( A );对有固体悬浮物存在的体系,宜选用( )。
A、填料塔和转盘萃取塔; B、转盘萃取塔和填料塔;C、筛板塔和填料塔;D、筛板塔和转盘萃取塔
10、萃取装置中,根据构造特点和形状的不同,可分为( A )和( ) 。 A、组件式;塔式 B、填料式;塔式 C、填料式;组件式 二、判断题 ( × )01、在萃取设备中,对有固体悬浮物存在的体系,宜选用筛板塔 。
( √ )02、如果物系有固体悬浮物存在,为避免设备堵塞,萃取时一般可选用转盘塔或混和澄清器。
( √ )03、萃取过程相图中的联接线通常都不互相平行。
( √ )04、萃取剂的选择性是选择萃取剂时首先要考虑的因素。
( √ )05、萃取装置中,根据构造特点和形状的不同,可分为组件式和塔式。 ( × )06、萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于溶解度曲线上。 ( √ )07、进行萃取操作时,应使溶质的分配系数大于1。
( √ )08、在萃取设备中,对腐蚀性流体体系,宜选用设备为填料塔。 ( × )09、在溶解曲线以下的两相区,随温度的升高,溶解度曲线范围会缩小。 ( √ )10、三角形相图中顶点代表一个纯组分。 三、计算题
一定温度下,溶质A的分配系数分别有多少公斤溶质A。
kA=1.5,
溶质A的质量为1000kg,则在萃取相和萃余相中,
kA?解:因为
yA?1.5xA
四、图解题
01、以S为萃取剂,从A一B原料液中萃取出A。已知25℃时物系的溶解度曲线与辅助曲线如图所示。已知原料液的量为1000kg,A的浓度为35%,用纯S作萃取剂,要求萃取后萃余相中含A不超过10%。请根据题意,完成下列任务: (1)在图中标出萃余相R、萃取相E的位置: (2)在图中标出原料组成F的位置,写出萃取剂S的用量的计算求取公式。 解:(1)E、R点如图所示。
(2)F点如图所示。
SMF?FMSS?得
MF*FMS
02、在25℃时以水为萃取剂,从醋酸一氯仿原料液中萃取出醋酸。已知25℃时物系的溶解
度曲线与辅助曲线如下图所示。生产中若原料液的量为1000kg,原料中醋酸浓度为40%,用纯水作萃取剂,规定萃取后萃余相中含醋酸不超过10%;现要求出萃取剂水的用量。 请根据题意,完成下列任务:
(1)在图中标出萃余相R、萃取相E的位置: (2)在图中标出原料组成F的位置,写出萃取剂水的用量的计算求取公式。 解:(1)E、R点如图所示。
(2)F点如图所示。
SMF?FMS
得
MFS?*FMS
液-液萃取(三)
一、选择与填空题
1.在 B-S 部分互溶物系中加入溶质 A 组分,将使 B-S 互溶度(A)。恰当降低操作温度, B-S 互溶度(B)。
(A) 增大, (B) 减小, (C) 不变, (D) 不确定 2.进行萃取操作时应使(C)
(A) 分配系数大于 1 (B) 分配系数小于 1 (C) 选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 。 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剂,所得萃余相浓度将(C)。 (A) 增加 (B) 减少 (C) 不变 (D) 不确定
4.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(B)。 (A)增大;(B)减少;(C)基本不变;(D)增大、减少都有可能 5.萃取是利用各组分间的(C)差异来分离液体混合液的。 (A)挥发度 (B)离散度 (C)溶解度 (D)密度。
6.在三角形相图上,三角形的顶点代表( )物系、三条边上的点代表( )物系、三角形内的点代表( )物系。 7.分配系数是指( )。
8.分配系数与下列因素有关( )。
A 温度; B 物系种类; C 压力; D 组成。 9.分配系数越大,萃取分离的效果( )。
10.通常,物系的温度越高,稀释剂与萃取剂的互溶度( ),越不利于萃取操作。 11.选择性系数的定义式为( )。
12.溶质的分配系数越大,稀释剂的分配系数越小,则选择性系数( ),越有利于组分的萃取分离。
13.选择萃取剂时,主要考虑的因素有( )。
14.萃取是利用原料液中各组分( )的差异而实现分离的单元操作。
15.溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线内为( )区,曲线外为( )区,萃取操作只能在( )进行。
16.进行萃取操作时,应使选择性系数( )1。 A 等于; B 大于; C 小于。
17.进行萃取操作时,应使溶质的分配系数( )1。 A 等于; B 大于; C 小于。
18.萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于( )。
A 溶解度曲线上方区; B 溶解度曲线下方区; C 溶解度曲线上; D 任何位置均可。 19.萃取设备的主要类型有( )。
20.根据两相接触方式的不同,萃取设备可分为( )式和( )式两大类。填料萃取塔属于( ),筛板萃取塔属于( )。 二、分析题 (25分)
用纯溶剂S对某混合液A+B进行单级萃取,操作条件下的溶解度曲线和辅助曲线如附图所示。请图示分析单独改变下列条件时,萃余液的组成如何变化。 (1)萃取剂用量S增加;(10分) (2)原料组成xF增加。(15分)
三、计算题(30分)
20℃时丙酮(A)–水(B)–氯苯(S)三元物系的三角形相图如本题附图所示。现拟采用多级逆流萃取装置,以氯苯为溶剂从丙酮水溶液中提取丙酮,原料液中丙酮的质量分率为0.35,处理量为1000kg/h,萃取剂用量为680kg/h,要求最终萃余相中丙酮的质量分率不大于0.05。试求理论级数。
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