化工原理液液萃取概念题
化工原理7章液液萃取
mM mR mE 物料衡算 mMzA mRxA mE yA
mMzs mRxs mE ys
将方程整理成如下形式：
mE xAzAzSxS mR zAyA ySzS
此式说明，三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点位 于RE 点的连接线上。
m E RM m R ME
理论萃取级：即无论进入该级的两股液流（原料、溶剂或前 一级的萃余相和后一级的萃取相）的组成如何，经过萃取后， 从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。
7.3.1 单级萃取计算 (1) 流程
mF, xF mS
混合器
xE, y
mM, z
澄清槽
mR, x
单级萃取流程示意图
（2）特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
m E MR
mM
ER
A
mR M E
mM
RE
mE M R
mM
RE
mE M R mR M E
S B
7.2.2 三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相 平衡数据来自实验或由热力学关系推算。 讨论的前提: 各组分不发生化学反应。 （1）溶解度曲线及平衡联结线
① 相平衡数据的测定：
yB xB
越大，分离效果越 应好 选， 择 1的溶剂
与分k配 A 有系 关 kA 越 数 ， 大 越， 大
kA1 ，则 一定 1 ； 大 kA1 于 ， 可能 1 ， 大也 于可1 。 能
（2）溶剂萃取容量 定义：部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时，
萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。
（6）稳定性，腐蚀性，价格 良好的稳定性，腐蚀性小，毒性低，资源充足，价格适宜等。
化工原理萃取知识2
qmF qmS qmE1 qmR N qmM
M点是F、S的和点，也是E1、RN的和点 确定 E
1
依F，S确定M，依M和
A
RN ，确定
E
1
利用杠杆定律：
qmE 1 MRN E1 RN qmM
F E1
qmR N qmM qmE1
RN M
S
R’N B
qmE1 qmF qmS qmR N qmD
注意: E1和 RN 不是共轭相
2．各级的物料衡算 第一级
qmF qmE 2 qmR1 qmE1 qmE1 qmF qmE 2 qmR1
第二级 第 N级
qmE 2 qmR1 qmE3 qmR2
……………………
qmE N qmR N 1 qmS qmR N
过S点作溶解度曲线的切线得点E，
求得R，得M点，于是得：
E
mS
MF MS
mF
对比：y’A与y’Amax
B S
可见： y’A＜y’Amax
注意： 如果M点在两相区外相交，说明超出萃取
范围，不能进行萃取操作，由R1点确定的溶剂用量
为该操作条件下的最小溶剂用量m S,min
8.3.2 多级错流萃取 一、流程
D点移到无穷远时D=0，级联线互相平行。 ▴ qmS/qmF 再减小，F为E1和D的和点，D点落在三
角形相图左侧。净物流向右流动。
动画示意
如图， qmS/qmF
操作线斜率趋于联结线 到 ( qmS / qmF ) min 时，P 点
的斜率，当（qmS/qmF）
线重合，说明 E i
（夹紧点）所对应的两相联结线和级联
萃取试题及答案
萃取试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 萃取过程中，溶剂的选择主要取决于（）。
A. 溶质的极性B. 溶剂的极性C. 溶质的沸点D. 溶剂的沸点答案：A2. 在萃取过程中，溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂的现象称为（）。
A. 溶解B. 沉淀C. 转移D. 分离答案：C3. 萃取操作中，为了提高萃取效率，通常采用的方法是（）。
A. 增加溶剂量B. 增加萃取次数C. 增加溶质量D. 增加温度答案：B4. 在萃取过程中，如果溶质在两种溶剂中的溶解度差异不大，那么萃取效果（）。
A. 很好B. 一般C. 较差D. 无法进行答案：C5. 萃取时，如果溶剂与原溶剂不互溶，则可以使用（）方法进行分离。
A. 蒸馏B. 过滤C. 离心D. 沉降答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 在萃取操作中，通常使用______作为萃取剂，以提高溶质的分离效率。
答案：与原溶剂不互溶的溶剂2. 萃取时，如果萃取剂与溶质反应，则会影响萃取的______。
答案：效果3. 在萃取过程中，如果溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大，那么萃取效果会______。
答案：很好4. 萃取操作中，为了减少溶剂的挥发，通常在萃取器上安装______。
答案：冷凝器5. 萃取操作完成后，通常需要通过______来分离萃取剂和萃取物。
答案：分液漏斗三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述萃取操作的基本原理。
答案：萃取操作的基本原理是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异，通过一种溶剂将溶质从另一种溶剂中转移出来的过程。
2. 在实验室中进行萃取操作时，需要注意哪些安全事项？答案：在实验室进行萃取操作时，需要注意以下安全事项：确保使用的安全设备，如通风柜；穿戴适当的个人防护装备，如实验室防护眼镜和手套；避免使用易燃或有毒的溶剂；在操作过程中避免溶剂接触皮肤或吸入溶剂蒸气；在操作完成后妥善处理剩余的溶剂和萃取物。
陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)章节题库(液液萃取)【圣才出品】
对
于单级萃取，两相处于平衡状态，敬 与溶解度曲线的交点 E 为萃取相。又因为
通过 E 点作水平线与溶解度曲线交于 R，即为萃余相。 连线 与 的交点为和点 M，从图可读得 M 点在横坐标上的读数为 0.51。 根据杠杆定律可得
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6．一般来说，温度降低，互溶度将______，萃取分离的效果______。 【答案】变小；变好
7．请写出三种液液萃取的工业设备名称：______、______、______。 【答案】混合-澄清槽；填料萃取塔；筛板萃取塔
三、简答题
1．何谓萃取操作的选择性系数 β？什么情况下 β＝∞？
答：选择性系数 β 定义如下：
5．在 A、B 二组分混合溶液中加入纯溶剂 S，混合后分为二个平衡液层 E 相和 R 相, 已知 E 相含 40%A（质量%，下同）、3%B；R 相中含 29%A、70%B。则 A 组分在 E 相和 R 相得分配系数 kA 等于______，溶剂的选择性系数等于______。
【答案】1.379；32.18
C．不变
D．不确定
【答案】B
7．选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为（ ）。 A．分配系数 B．萃取相含量 C．选择性系数 β＞1 D．分配系数 【答案】C
8．单级萃取中，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 取剂代替纯萃取剂，所得萃余相浓度将（ ）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定 【答案】A
3．双组分液液萃取分离时，根据相律，其自由度为______，当两相平衡时，组成占有 一个自由度，则______和______可自由选择。
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化工原理液液萃取和液固浸取概述
30
E?
yE?
xF
F
x?R
R? R
xR
E M
单级萃取图解
yE
纯溶剂
31
一、B 与 S 部分互溶物系
M ? F ? S ? R? E
S = F ×MF MS
R? M? E
E ? M ? RM RE
E ?? F ? R?F R?? F ? E ?
20
一、以质量分数表示的平衡方程
气液平衡方程 液液平衡方程
yA ? kAxA
yA ? kAxA
萃取相
中
溶质分
数
kA ?
yA xA
分
配
系
数
kB ?
yB xB
萃余相 中 溶质分 数
21
二、以质量比表示的平衡方程
若 S与 B完全不互溶 萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
液液平衡方程 YA ? KAXA
xA 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15.0 17.5 20 25 30 35 40 41.6
R 相
xS 5 5.05 5.1 5.2 5.4 5.6 5.9 6.2 6.6 7.5 8.9 10.5 13.5 15
37
解：
（1）溶解度曲线和辅助曲线 由题给数 据，可绘出溶解度曲线LPJ，由相应 的联结线数据，可作出辅助曲线JCP， 如本题附图所示。
11
二、各组分量之间的关系－杠杆规则
M = MA + MB
M A ? OB M B OA M A ? OB M AB MB ? OA M AB
MA A 差点
化工原理(下)第4章液液萃取
三个顶点表示纯 物质 A代表溶质A的组成为 100%，其它两组分 的 组成为零 B点和S 点分别代表纯的 稀释剂和萃取剂 任一边上的任一点代表 二元混和物，第三组分 的组成为零 图中AB 边上的E点，代 表A、B二元混合物, 其 中A的组成为40%，B的 组成为60%，S的组成为 零
等边三角形 ——组成的表示方法
液－液萃取在工业上的应用
湿法冶金中的应用 20 世纪40 年代，原子能工业，铀、钍、镮
等金属提炼 近20年来，低品位有色金属的提取 目前认为只要价格与铜相当或超过铜的有色 金属如钴，镍，锆等等，都应优先考虑溶剂 萃取法 有色金属已逐渐成为溶剂萃取应用的领域
萃取在有色金属主要应用
（1）从矿石的浸出液中提取、富集有价金属。如 低品位氧化铜矿石的生物浸出-萃取-电积工艺。 （2）分离化学性质相近的金属离子。如分离铌钽、 分离锆铪、分离钴镍，以及分离稀土金属元素等。 （3）核工业材料的提取。如铀的分离、富集与提 取。 （4）净化溶液。如从镍电解液中净化除去铜、铁 等杂质离子。
用质量比 计算方便
YA K A X A
分 配 系 数
萃余相中溶 质的质量比
萃取相中溶 质的质量比
三、分配曲线
以xA为横坐标，yA为纵坐标，在直角坐标图上， 每一对共轭相可得一个点，将这些点联结起来，得 到曲线称为分配曲线。
溶解度曲线 分配曲线
y yx
P P
x
分配曲线的作法
第4章 液－液萃取
液相 M m kg zA、zS、zB
xA zA yA
R M
yS
m r e
e MR r ME
夏清《化工原理》(第2版)(下册)章节题库-第9章 液-液萃取【圣才出品】
章节题库第9章液-液萃取一、选择题1．选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件是（）。
A．分配系数k A ＞1B．萃取相含量y A ＞萃余相含量x AC．选择性系数＞1D．分配系数k B ＞1【答案】C【解析】一般情况下，B 在萃余相中的组成比在萃取相中高，即1B Bx y >，则选择性系数1B A Bx k y β=>。
2．进行萃取操作时应使（）。
A．分配系数大于1B．分配系数小于1C．选择性系数大于1D．选择性系数等于1【答案】C 【解析】分配系数K 是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。
选择性系数β是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。
可以实现萃取操作的条件是选择性系数β大于1。
如果等于1，那么萃取相和萃余相组成相同，不能够实现分离。
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质所得萃余相浓度将（）。
A．增加B．不变C．减少D．以上情况都可能【答案】不变【解析】当用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂时，选择性系数仍然是不变的，因此萃余相浓度不变。
二、填空题分别采用单级萃取与二级错流萃取分离同一种液体混合物，若所用的溶剂量相同，前者所得萃取液含量后者所得萃取液含量；若要求两者所得萃取液含量相同，前者所需溶剂用量后者所需溶剂用量。
【答案】小于大于【解析】多级错流萃取操作中，每次都要加入新鲜溶剂，前级的萃余相为后级的原料，这种操作最终可得到溶质组成很低的萃余相，但是溶剂的用量较多。
三、简答题1．用图示说明什么叫平衡联结线和分配曲线？二者之间有什么关系？LRPEK将三角形分为两个区域，曲线以内为两相区，曲线以外解：如图9-1所示，为均相区。
两相区内的混合物分为两个液相，当达到平衡时，两个液层称为共轭相，连接共轭液相组成坐标的直线称为平衡联接线，如图9-1中的RE线。
以萃余相R中溶质A的组成x A为横坐标，以萃取相E中溶质A的组成y A为纵坐标，组成平衡的E相和R相中的组分A的组成在直角坐标图上以N点表示。
柴诚敬《化工原理》笔记和课后习题(含考研真题)详解(10-12章)【圣才出品】
量分数。
b．对于萃取剂 S 与原溶剂 B 互不相溶的物系，溶质在两液相中的分配关系与吸收中的
类 似，即 Y KX
式中 Y——萃取相 E 中溶质 A 的质量比组成；X——萃余相 R 中溶质 A 的质量比组成；K—
e MR r ME
结合三角形相似定理可得
e xA zA MR m xA yA RE
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及
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r zA yA ME m xA yA RE
式中 ——线段 的长度，m。
③若向 A、B 二元混合液 F 中加入纯溶剂 S，则三元混合液的总组成点 M 必位干 SF 的
④过 M 点分别作三个边的垂线 MN、ML 及 MJ，则垂直线段
及 分别代表 A、
B 及 S 的组成。由图可知，M 点的质量分数为：
和
（2）杠杆规则
如图 10-3 所示，将质量为 r，组成为 xA、xR、xS 的混合液 R 与质量为 e，组成为 yA、yB、
ys 的混合液 E 相混合，得到一个质量为 m，组成为 zA、zB、zS 的新混合液 M，其在三角形坐
连线上，具体位置由杠杆规则确定，即
MF S MS F
2．三角形相图 （1）根据萃取操作中各组分的互溶性，可将三元物系分为以下三种情况，即 ①溶质 A 完全溶于 B 及 s，B 与 S 不互溶； ②溶质 A 完全溶于 B 及 S，B 与 S 部分互溶； ③溶质 A 完全溶于 B，A 与 s 及 B 与 S 部分互溶。 （2）溶解度曲线及联结线 ①设溶质 A 可完全溶于 B 及 S，但 B 与 S 为部分互溶，一定温度下的平衡相图如图 l0-4 所示，图中曲线 R0R1R2RiRnKEnEiE2E1E 0 称为溶解度曲线。 ②溶解度曲线将三角形相图分为两个区域 曲线以内的区域为两相区，曲线以外的区域为均相区。位于两相区内的混合物分成两个 互相平衡的液相，称为共轭相，连接两共轭相组成坐标的直线称为联结线，显然萃取操作只 能在两相区内进行。 ③若组分 B 与组分 S 完全不互溶，则点 R。与 E。分别与三角形顶点 B 及顶点 S 相重合。
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化工原理《液-液萃取》概念题
一、单项选择题
1、单级萃取中，若增加纯溶剂S 的加入量，则萃取液的浓度y A 将 。
A.不变
B.减小
C.增大
D.不确定
2、单级萃取操作时，若降低操作温度，其他条件不变，则溶剂的选择性将 。
A.变差
B.变好
C.不变
D.不确定
3、选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为 。
A.分配系数k A ＜1
B.萃取相含量y A ≤萃余相含量x A
C.选择性系数β＞1
D.分配系数k B =1
4、单级萃取中，若升高操作温度，则萃取液中溶质的浓度y A 将 。
A.不变
B.减小
C.增大
D.不确定
5、对于萃取过程，若溶剂的选择性好，则溶剂的溶解度也将 。
A.变大
B.变小
C.不变
D.不确定
6、当萃取过程溶剂比S/F 减小时，萃取液中溶质A 的浓度 ，所需理论级数 。
A.不变，减小
B.减小 ，减小
C.增大，减小
D.减小，增大
7、萃取过程的能耗主要集中在 。
A.萃取操作时溶剂的输送
B.萃取操作时原溶液的输送
C.萃取操作时溶剂的回收
D.萃取操作时温度的升高
8、以下说法错误的是 。
A.临界混溶点位于溶解度曲线最高点
B.临界混溶点左方曲线表达式为：
)(A S x x ψ= C.临界混溶点右方曲线表达式为：)(A S y y ϕ=
D.溶解度曲线内的平衡联结线两端的表达式为：)(A A x f y =
9、一般情况下，稀释剂B 组分的分配系数k B 值 。
A.大于1
B.小于1
C.等于1
D.难以判断，都有可能
10、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 。
A. 增加
B.减少
C.不变
D.不一定
11、单级(理论)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相量与萃余相量之比将 。
A.增加
B.不变
C.降低
D.不定
12、单级(理论)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，萃取液的浓度(指溶质)将 。
A.增加
B.不变
C.降低
D.不定
13、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于 。
A.溶解度曲线之上方区
B.溶解度曲线上
C.溶解度曲线之下方区
D.座标线上
14、萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合物的。
A.挥发度
B.离散度
C.溶解度
D.密度
15、采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率。
A.增大
B.减少
C.基本不变
D.增大、减少都有可能
二、填空题
1、双组分液液萃取分离时，根据相律，其自由度为，当两相平衡时，组成占有一个自由度，则和可自由选择。
2、多级错流萃取过程中可得到溶质A质量的萃取相，但溶剂用量。
3、一般来说，温度降低时，互溶度将，萃取分离的效果。
4、微分接触式逆流萃取的理论级当量高度HETS的数值与、和有关，一般需要通过确定。
5、在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则所需理论级数
愈。
6、在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则操作点愈 S点。
7、在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，当溶剂比为最小值时，则所需理论级数为。
8、分配系数k
A
1表示。
9、萃取操作中选择性系数与精馏操作中相当。
10、在B-S部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质A为85kg，原溶剂B为15kg，萃
取剂S为100kg，则萃取相中y
A /y
B
= 。
11、在萃取操作的B-S部分互溶物系中加入溶质A组分，将使B-S互溶度。
12、在萃取操作B-S部分互溶物系中，恰当降低操作温度，B-S互溶度。
13、萃取操作中选择性系数趋于无穷出现在物系中。
三、判断题
1、萃取是利用原料液中各组分的密度差异来进行分离液体混合物的。
（）
2、溶剂A在萃取相和萃余相中分配系数k
A
>1,是能否采用萃取分离的必要条件。
（）
3、萃取中选择性系数和精馏中相对挥发度的意义相同。
（）
4、萃取精馏是属于萃取操作的方法之一。
（）
5、欲分离含热敏性物质的混合物，精馏操作比萃取操作更合适。
（）
6、两共轭相当组成在临界混溶点无限接近，临界混溶点一般在溶解曲线的最高点。
（）
7、萃取溶剂的选择性系数为无穷大时不利于萃取操作。
（）
8、分配系数等于1时亦能进行萃取操作。
（）
9、以最少量溶剂进行单级萃取计算，可以获得最大溶质浓度的萃取相和萃取液。
（）
10、超临界萃取可以在较快的传质速率和有利的相平衡条件下进行，是因为超临界流体兼有液体和气体的某些特性。
( )。