结构推理
用单级接触式萃取器,以三氯乙烷为溶剂,由丙酮-水溶液中萃取丙酮。假设原料液的质量为120kg,其中含有丙酮54kg,萃取后所得萃余相中丙酮含量为10%(质量分数),求(1)所需萃取剂(三氯乙烷)的质量;(2)所得萃取相的质量及其丙酮的质量分数;(3)若将萃取相的溶剂全部回收后,所得萃取液的质量及组成。
丙酮-水-三氯乙烷系统的联结线数据如下表所示(表中各组分为质量分数)。
水相三氯乙烷相
三氯乙烷水丙酮三氯乙烷水丙酮
0.52
0.60
0.68
0.79
1.04
1.60
3.7593.52
89.40
85.35
30.15
72.33
62.67
50.205.96
10.00
13.97
19.05
27.63
35.73
46.0590.93
84.40
78.32
71.01
58.21
47.53
33.700.32
0.60
0.90
1.33
2.40
4.26
8.908.75
15.00
20.78
27.66
39.39
48.21
57.40
【正确答案】解依题意绘出溶解度曲线及辅助曲线,见图
(1)所需萃取剂(三氯乙烷)的质量原料中丙酮的浓度:
在附图上依混合液织成标绘出F点,联SF线。再依萃余相中丙酮含量为10/%,在溶解度曲线上标出R点(R与可视为重合)由R作水平线与辅助曲线SN交于H点,由H点作垂直线与溶解度曲线交干E点。联R'E两点的直线与SF相交于M点,即为萃取相E与萃余相R的混合液组成点。
由附图可读出M点的组成,则萃取剂用量依物料衡算可得:
(2)所得萃取相的质量及其丙酮的质量分数
由图可读出萃取相E中丙酮的浓度,已知。
(3)萃取液的质量及组成
联SE线并延长与三角形AB边相交于点,从图上可读出点中丙酮的浓度(质量分数)为
【答案解析】