化工原理第10章
夏清《化工原理》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解.
目 录第0章 绪 论0.1 复习笔记0.2 课后习题详解0.3 名校考研真题详解第1章 流体流动1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 流体输送机械2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 非均相物系的分离和固体流态化3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 传 热4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 蒸 发5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 蒸 馏6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 吸 收7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 蒸馏和吸收塔设备8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 液-液萃取9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 干 燥10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 结晶和膜分离11.1 复习笔记11.2 名校考研真题详解第0章 绪 论0.1 复习笔记一、化工原理课程的性质和基本内容1．课程的基本内容（1）单元操作根据各单元操作所遵循的基本规律，将其划分为如下几种类型：①遵循流体动力学基本规律的单元操作，包括流体输送、沉降、过滤、物料混合（搅拌）等。
②遵循热量传递基本规律的单元操作，包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。
③遵循质量传递基本规律的单元操作，包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。
④同时遵循热质传递规律的单元操作，包括气体的增湿与减湿、结晶、干燥等。
从本质上讲，所有的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这3种传递过程或它们的结合。
（2）化工原理的基本内容化工原理的基本内容就是阐述各单元操作的基本原理、过程计算及典型设备。
2．课程的研究方法（1）实验研究方法（经验法）；（2）数学模型法（半经验半理论方法）。
谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题
谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题一．填空题1.蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。
答案:均，挥发性差异，造成气液两相系统（每空1分，共3分）2.在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。
答案: 相等，大于，杠相液体混合物杆规则（每空1分，共3分）3.当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
答案:大于（每空1分）4.双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比，若α=1表示。
物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离远离（每空1分，共4分）5.工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
而是精馏与普通精馏的本质区别。
答案:多次部分气化，多次部分冷凝，回流（每空1分，共3分）6.精馏塔的作用是。
答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。
（2分）7.在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为________，其作用是。
答案:精馏段（1分）提浓上升蒸汽中易挥发组分（2分）提馏段提浓下降液体中难挥发组分（2分）（共6分）8.离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，____互成平衡。
答案: 平衡温度组成（每空1分，共3分）9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。
答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶（每空2分，共4分）10. 精馏过程回流比R 的定义式为 ；对于一定的分离任务来说，当R=时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；而R= 时，所需理论板数为∞。
答案:R= DL ∞ 全回流 R min （每空1分，共4分） 11. 精馏塔有 进料热状况，其中以 进料q 值最大，进料温度____泡点温度。
答案: 五种 冷液体 小于（每空1分，共3分）12. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于____，馏出液流量等于 ，操作线方程为 。
化工原理-所有章节
一、 化工生产过程
绪 论
1. 化工生产过程：对原料进行化学加工获得有用产 品的过程称为化工生产过程。
聚氯 乙烯 生产
CH2=CH2+Cl2 CH2Cl—CH2Cl CH2Cl—CH2Cl CHCl=CH2+HCl
2CH2=CH2+2HCl+O2
乙烯 氯 提纯 提纯 单体 合成 反应热 分 离
2CHCl-CH2+2H2O
1. 黏性
① 含义：当流体流动时，流体内部存在着内摩擦力， 这种内摩擦力会阻碍流体的流动，流体的这种特性称为 黏性。 ② 实验 (两平行平板间距很小)
面积A u F
y方向的速度 分布为线性
x 固定板
内摩擦力：运动着的流体内部相邻两流体层间的相 互作用力。
产生内摩擦力的根本原因：流体具有黏性。
2. 牛顿黏性定律
对分子运动作统计平均，以得到表征宏观现象的物理量
宏观上充分小 分子团的尺度<<所研究问题的特征尺寸
物理量都可看成是均匀分布的常量
V=10-5cm3 分子数目N=2.7×1014个
3. 连续性假定 ① 内容 流体由无数的彼此相连的流体质点组成，是一种连 续性介质，其物理性质和运动参数也相应连续分布。 ② 适用范围 绝大多数情况适用，但高真空下的气体不适用。
1.1.2 流体流动中的作用力
一、质量力 作用于所考察对象的每一个质点上的力，并与流 体的质量成正比
二、表面力 1. 表面力：作用于所考察对象表面上的力，与表面积 成正比。 2. 应力：单位面积上所受到的表面力。
3. 表面力的分解
切向力(剪力) 表面力 法向力
剪应力
拉力
压力
拉应力
化工原理习题解答(第二版)(祁存谦)习题解
祁存谦丁楠吕树申《化工原理》习题解答第1章流体流动第2章流体输送第3章沉降过滤第4章传热第5章蒸发第6章蒸馏第7章吸收第9章干燥第8章萃取第10章流态化广州中山大学化工学院（510275）2008/09/28第1章 流体流动1-1．容器A 中气体的表压力为60kPa ，容器B 中的气体的真空度为Pa 102.14⨯。
试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干Pa 。
该处环境大气压等于标准大气压。
（答：A,160kPa ；B,88kPa ）解：取标准大气压为kPa 100，所以得到：kPa 16010060=+=A P ；kPa 8812100=-=B P 。
1-2．某设备进、出口的表压分别为 12kPa -和157kPa ，当地大气压为101.3kPa ，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。
(答：169kPa -) 解：kPa 16915712-=--=-=∆出进P P P 。
1-3．为了排除煤气管中的少量积水，用如图示水封设备，水由煤气管道上的垂直支管排出，已知煤气压力为10kPa （表压）。
问水封管插入液面下的深度h 最小应为若干？ （答：m 02.1）解：m 02.18.910101033=⨯⨯=∆=g P H ρ习题1-3 附图1-4．某一套管换热器，其内管为mm,25.3mm 5.33⨯φ外管为mm 5.3mm 60⨯φ。
内管流过密度为3m 1150kg -⋅，流量为1h 5000kg -⋅的冷冻盐水。
管隙间流着压力（绝压）为MPa 5.0，平均温度为C 00，流量为1h 160kg -⋅的气体。
标准状态下气体密度为3m 1.2kg -⋅，试求气体和液体的流速分别为若干1s m -⋅？（ 答：1L s m11.2U -⋅=；1g s 5.69m U -⋅= ）习题1-4 附图解：mm 27225.35.33=⨯-=内d ，m m 5325.360=⨯-=外d ；对液体：122s m 11.2027.011503600/500044/-⋅=⨯⨯⨯===ππρ内d m A V u l l l l l ； 对气体：0101P P =ρρ⇒3560101m kg 92.51001325.1105.02.1-⋅=⨯⨯⨯==P P ρρ，()224内外内外D d A A A g -=-=π()2322m 1032.10335.0053.04⨯=-=π，13s m 69.592.51032.13600/160/--⋅=⨯⨯===ggg gg g A m A V u ρ。
陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)课后习题(第8~10章)【圣才出品】
系统，
，则
液相推动力 气相推动力
8-5 某逆流吸收塔塔底排出液中含溶质 x＝2×10－4（摩尔分数），进口气体中含溶质
2.5％（体积分数），操作压强为 101kPa。气液相平衡关系为 y＝50x。
现将操作压力由 101kPa 增至 202kPa，问塔底推动力（y－ye）及（xe－x）各增加至
原有的多少倍。
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解：已知：G＝l6kmol/（m2·h），p＝l01.3kPa，kya＝64.6kmol/（m3·h），kLa＝16.6kmol/ （m3·h），pA＝4.62cA，（pA：kPa，cA：kmol/m3）。求：（1）Kya，HOG；（2）液相阻力
解：已知： 查
图 8-2-3 。求 。
，饱和蒸汽压 pA1＝4.24kpa，则
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pB1 101.3 4.24 97.06kPa
pB2 101.3kPa
pBm
pB2 ln
pB1 pB2
101.3 97.06 ln 101.3
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陈敏恒《化工原理》（第 4 版）（下册）课后习题
第 8 章 气体吸收
（一）习题 气液相平衡 8-1 在盛水的鼓泡吸收器中通入纯 C02 气，如图 8-2-1 所示，经长期接触后测得水中 C02 的平衡溶解度为 2.857×10－2mol/L 溶液。鼓泡器中的总压为 l01.3kPa，水温 30℃， 溶液的密度ρm＝996kg/m3。求亨利系数，并将此实验值与文献值 E＝188.5MPa 作比较。
夏清《化工原理》(第2版)(下册)章节题库-第10章 干 燥【圣才出品】
章节题库第10章干燥一、选择题1．对于一定干球温度的空气，当其湿度越大，湿球温度就（）。
A．越低B．越高C．不变D．不确定【答案】B【解析】湿球温度可反映空气的状态，空气湿度越高，湿球温度越接近干球温度。
2．对于恒速干燥阶段，下列描述错误的是（）。
A．干燥速度与物料种类有关B．干燥速度与气体的流向有关C．干燥速度与气体的流速有关D．干燥速度与气体的性质有关【答案】A【解析】恒速干燥阶段主要除去的是非结合水，干燥速率主要取决于空气的状态，与物料自身结构关系不大。
3．对流干燥过程，恒速干燥阶段，液体的蒸发速率与（）有关；降速干燥阶段，液体的蒸发速率与（）有关。
A．被干燥固体性质B．干燥介质的流量C．干燥介质的流量、性质D．都有关【答案】CA【解析】恒速干燥阶段与空气的流动状况有关，与物料自身结构关系不大（表面汽化控制阶段）；而降速干燥阶段蒸发速率与物料自身的特性有关（物料内部扩散控制阶段）。
4．用相对湿度100％的空气干燥湿物料，干燥推动力为（），此时干球t、湿球和露点温度的关系为（）；若将此空气预热后，干燥推动力为（），此时干球t、湿球和露点温度的关系为（）。
A．0B．＞0C．D．【答案】ADBC【解析】相对湿度为100%，干燥过程无推动力。
预热后，相对湿度减小，w d t t t >>，推动力大于零。
5．在恒速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速率正确的判断是：A．干燥速率随物料种类不同而有极大的差异B．干燥速率随物料种类不同而有极小的差异C．各种不同物料的干燥速率实质上是相同的D．不一定【答案】B【解析】恒速干燥阶段，速率主要取决于空气状态，与物料自身结构关系不大。
二、填空题在总压为101.33kPa下，将饱和空气的温度从t1降至t2，则该空气的下列状态参数变化的趋势是：相对湿度φ，湿度H，露点t4。
【答案】不变降低降低【解析】因为是饱和空气，温度降低，相对湿度不变，但由于有冷凝水出现导致湿度减小，露点随湿度的降低而降低。
陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)章节题库(第8~10章)【圣才出品】
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书 陈敏恒《化工原理》（第4版）（下册）章节题库第8章气体吸收一、选择题1．吸收过程中，当L 增大，G 减小时，则推动力将（），传质单元数将（）。
A．增大，增大B．增大，减小C．减小，减小D．减小，增大【答案】B 2．在吸收操作中，以液相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为（）。
A．B．C．D．【答案】A3．纯水吸收操作时，入塔气体浓度升高，L/G 及出口吸收液中要求不变，则气体出塔浓度将（），吸收率η将会（）。
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书A．增大，增大B．减小，增大C．增大，减小D．减小，减小【答案】A4．在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是（）。
A．水吸收氧B．水吸收氢C．水吸收氨D．水吸收二氧化碳【答案】C5．吸收过程的推动力为（）。
A．气相浓度与液相浓度之差B．气相实际浓度与平衡浓度之差C．气相温度与液相温度之差D．气相实际温度与平衡温度之差【答案】B6．在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（）。
A．ShB．ReC．GaD．Sc【答案】D7．用水吸收低浓度，如果在水中加入碱，则此时会（）。
A．变小B．变大C．不变D．不确定【答案】B8．某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后，发现气体出口含量y2增大，原因可能是（）。
A．气体进口含量y1下降B．吸收剂温度降低C．入塔的吸收剂量减少D．前述三个原因都有【答案】C9．高含量气体吸收与低含量气体吸收的根本区别在于（）。
A．高含量气体的吸收率高B．低含量气体难以吸收C．高含量气体的L和G不为常数D．低含量气体吸收塔出口浓度较低【答案】C10．在吸收塔某处，气相主体浓度y＝0.025，液相主体浓度x＝0.01，气相传质分系数，气相总传质系数，则该处气液界面上气相浓度y i应为（），已知气液平衡关系是y＝0.5x。
A．0.02B．0.01C．0.015D．0.005【答案】B11．吸收过程的吸收因数A表示为（）。
化工原理课后思考题答案
第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3．分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性?答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题5附图题6附图答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？(说明理由)答6．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。
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第10章习题解答1 在操作条件下，以纯净的氯苯为萃取剂，在单级接触萃取器中，萃取含丙酮的水溶液。
丙酮－水－氯苯三元混合液的平衡数据见本题附表。
试求：⑴在直角三角形坐标系下，绘制此三元体系的相图，其中应包括溶解度曲线、联接线和辅助曲线；⑵若近似地将前五组数据中B与S视为不互溶，试在X－Y直角坐标图上标绘分配曲线；⑶若丙酮水溶液质量比分数为0.4，并且m B/m S=2.0，在X－Y直角坐标图上求丙酮在萃余相中的浓度；⑷求当水层中丙酮浓度为45％（质量%，下同）时，水与氯苯的组成以及与该水层成平衡时的氯苯层的组成；⑸由0.12kg氯苯和0.08kg水所构成的混合液中，尚需加入多少kg丙酮即可成为三元均相混合液；⑹预处理含丙酮35％的原料液800kg，并要求达到萃取平衡时，萃取相中丙酮浓度为30％，试确定萃取剂（氯苯）的用量；⑺求条件⑹下的萃取相和萃余相的量，并计算萃余相中丙酮的组成；⑻若将条件⑹时的萃取相中的溶剂全部回收，求可得萃取液的量及组成。
解：⑴依平衡数据绘出溶解度曲线如附图1-1所示，图中各点代号与数据的对应关系注于附表1-1中。
联结互成平衡的两液层组成点得E1R1、E2R2、E2R2……等平衡联结线。
由E1、E2、E3……各点作平行于AB边的直线，再由R1、R2、R3……各点作平行于AS边的直线，两组线分别相交于点G、H、I、J、K，连接P、G、H、I、J、K即得辅助曲线。
⑵将前五组数据转换为质量比浓度，其结果列于附表1-2中，并在X－Y直角坐标图上标绘分配曲线，如图1-2。
附表1-2⑶由X F=0.4，在图1-2上，自点X F作斜率为－m B/m S=－2.0的直线与分配曲线相交于点T，点T的横坐标即为丙酮在萃余相中的浓度X R=0.25。
图1-1 图1-2⑷水层中各组分的浓度由所绘制的溶解度曲线如图1-3，在AB边上确定组分A的浓度为45％的点F，由点F绘直线FW平行于三角形底边BS，则FW线上各点表示A的组成均为45％。
FW与溶解度曲线左侧的交点R，即代表水层中含A为45％的组成点，由图可读得点R组成为(质量％)：x A=45％x B=52.8％x S=2.2％与水层相平衡的氯苯层组成利用所绘的辅助曲线从点R 求出与之相平衡的氯苯层E 。
即由点R 作AS 边的平行线与辅助曲线相交于点G ，由点G 作直线平行于AB 边，与溶解度曲线右侧相交于点E ，点E 即为与R 成平衡的氯苯层组成点。
由图可读出其组成为：y A =54.9％ y B =4.3％ y S =40.8％⑸由0.12kg 氯苯和0.08kg 水构成的混合液，其质量分数为： x B =0.08/(0.08+0.12)=40％, x S =0.12/(0.08+0.12)=60％依以上数据在本题附图1-3的BS 边上确定点D ，联AD 线与溶解度曲线相交于点H 。
若加入的丙酮量可以使混合液组成点在AD 线上跨过H 点，则此混合液可变为均相。
依杠杆定律可确定当混合液组成点为H 时所加入的丙酮量m A 。
计算过程如下： 设原混合液的量为m D ，即m D =0.08+0.12=0.20kgHD HA m m A D =, H A H D m m D A = 由本题附图1-3量得：线段H A =19.2（单位长度），H D =33（单位长度），故需加入的丙酮量应略大于kg m A 344.02.193320.0=⨯=⑹依原料液组成在本题附图1-4上确定点F ，联SF 线；由萃取相浓度y A =30％确定点E ，并利用辅助曲线由点E 作图得点R 。
联ER 与FS 线相交于点M 。
依杠杆定律可求萃取剂用量m S ，即：kg SM M F m m FS 2018.375.9800=⨯==⑺ ∵ kg m m m S F M 1001201800=+=+=又 ER R M m m ME =∴kg ER R M m m M E 8.4403.195.81001=⨯==故 kg m m m E M R 2.5608.4401001=-=-=由图1-4可读出萃余相中丙酮的组成：26%。
⑻在图1-4上连接SE ，并延长与AB 边相交于点E '，点E '对应坐标即为萃取液的组成，由图1-4读得丙酮含量为95%。
由图可视R 与萃余液的组成点R '重合，即满足：F E R m m m =+'' ∴萃取液的质量为：kg R E R F m m F E 3.93305.3800=⨯='''⨯='图1-3 图1-42 以异丙醚为萃取剂，从浓度为50％(质量分数)的醋酸水溶液中萃取醋酸。
在单级萃取器中，用600kg 异丙醚萃取500kg 醋酸水溶液，20℃时醋酸-水-异丙醚系统的平衡数据如本题附表所示。
试求：⑴在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线。
⑵确定原料液与萃取剂混合后，混合液M 的坐标位置。
⑶由三角形相图求出此混合液分为两个平衡液层E 与R 后，两液层的组成和质量。
⑷上述两液层的分配系数K A 及溶剂的选择性系数β。
解：（1）由题给数据作溶解度曲线及辅助曲线，如图2。
（2）由m S/m F=MF/MS=600/500=6/5,作图得M点（3）借助辅助曲线，试差作图，得点E和R。
由图读得E相：y A=17.8%，y B=5.0% ，y S=77.2%R相：x A=37% ，x B=60.2% ，x S=2.8%m R/m E=EM/RM=2.3/5.35 ①m R+m E=m M=1100 ②联立式①和②，解得m R=331kg，m E=769kg（4）k A= y A/ x A=17.8%/37%=0.48β= k A/k B= (y A/ x A)·(x B/ y B)=(17.8/37) ·（60.2/5）=5.8图23 在25℃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。
操作条件下的平衡数据见本题附表。
试求：⑴当要求在单级萃取装置中获得最大组成的萃取液时，萃取剂的用量为多少(kg/h)?⑵若将⑴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。
⑶比较⑴、⑵两种操作方式中丙酮的萃出率。
习题3附表1 溶解度曲线数据(质量%)习题3附表2 联结线数据(丙酮的质量%)解：(1)过S 作溶解度曲线的切线，切点为E ，由E 点和辅助曲线确定共轭点R ，连接ER 与线FS 相交于M 点，由杠杆定律有：m S /m F =MF /MS =4.4/6.35=0.693 ∴ m S =1500×0.693=1039.37kg/h(2)二级错流接触萃取时m S1=m S2=520kg/h第一级萃取满足关系：m S1/m F =1FM /1SM =1500/520=2.88 在图上找出M 1点，利用辅助曲线通过试差法，确定R 1，E 1∴m R1/m M1=11E M /11E R =3.3/5.3=0.62∵m M1=1500+520=2020 kg/h ∴m R1=0.62×2020=1258 kg/h第二级萃取满足关系：m R1/m S =2SM /12R M =1258/520=2.42 在图上找出M 2点，利用辅助曲线通过试差法，确定R 2，E 2∵m M2=1258+520=1778 kg/h∴m R2= m M2·2222M E R E =1778×47=1016 kg/h 萃余相R 2的组成由图读得：x A =15.2% x B =81.8% x S =3% (3) 丙酮萃取率： 单级萃取：萃取率=()()%7.67%401500%275.685.310401500=⨯⨯⨯+=+=FF AS F FF AE x m y E R MR m m x m y m二级错流接触萃取： 萃取率=%5.74%401500%2.151060%40150022121=⨯⨯-⨯=-=+FF AR F F FF E E x m x m x m x m y m y m由结果可知两级错流萃取优于单级萃取。
图34 在多级错流接触萃取装置中，用水从含乙醛6％(质量分数，下同)的乙醛-甲苯混合液中提取乙醛。
原料液的流量为120kg/h ，要求最终萃余相中乙醛含量不大于0.5％。
每级中水的用量均为25kg/h 。
操作条件下，水和甲苯可视作完全不互溶，以乙醛质量比组成表示的平衡关系为：Y =2.2X 。
试在直角坐标系上用作图法和解析法分别求所需的理论级数。
解： 064.0%61%61=-=-=F F F x x X m F =120kg/h m B = m F ·(1-6%)=112.8 kg/h X n ≤0.5%/(1-0.5%)=1/199=0.005 m S =25 kg/hS n SB n S B n Y X m mX m m Y +⨯+-=-1 Y S =0，m B /m S =112.8/25=4.512 代入上式得出： Y n =-4.512X n +4.512 X n-1 ∵Y n =2.2 X n图解法：首先在直角坐标系上作出分配曲线，如图4；根据X F 和Y S 确定L 点，过L 点作斜率为－m B /m S 的操作线，与分配曲线相交于点E 1(X 1，Y 1)，其坐标值表示离开第一级的萃取相E 1与萃余相R 1的组成。
再过E 1作垂直线与Y =Y S 线交于V (X 1，Y S )，因各级萃取剂用量相等，通过V 点作LE 1的平行线与分配曲线交于点E 2(X 2，Y 2)，此点坐标为离开第二级的萃取相E 2与萃余相R 2的组成。
依此类推，直至萃余相组成等于或低于指定值X n 为止。
累计所作操作线的数目即为所求的理论级数n 。
图4解析法第一级萃取相平衡关系为：Y 1=KX 1∴BS S B SF m Km Y m m X X ++=11令Km S /m B =A m 则上式变为：mS BSF A Y m m X X ++=11对第二级萃取则有：mS BSm S BSF A Y m m A Y m m X X ++++=1)1(22 同理，对第n 级萃取则有：K Y A K Y X X S nm S F n +⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=11整理上式得：()⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+=K Y X K Y X A n S n S F m ln 1ln 1 代入已知条件：Y S =0，X F =0.064，K =2.2，Km S /m B =A m =（2.2×25）/112.8=0.488 得 ()4.6005.0064.0ln 488.01ln 1=⎪⎭⎫⎝⎛+=n5 在25℃下，以甲基异丁基甲酮(MIBK)为萃取剂，用逆流接触萃取操作，从含有45％(质量分数)丙酮的水溶液中萃取丙酮。