7.1. Построить треугольную диаграмму равновесия для системы вода - уксусная кислота - этиловый эфир при 25°С, пользуясь данными табл. 8.4. Сравнить полученную диаграмму с диаграммой X, Y - z, Z (см. пример 7.3). Скачать решение 7.2 Уксусная кислота экстрагируется в противотоке этиловым эфиром из водного раствора, содержащего 20% (масс.) кислоты. Определить необходимое количество растворителя на 1000 кг/ч исходной смеси и число теоретических ступеней экстрагирования, если экстракт должен содержать 60% (масс.), а рафинат - не более 2% (масс.) кислоты (после отгонки растворителя). Скачать решение 7.3. Бензойная кислота экстрагируется из водного раствора с содержанием ее 1,5 кг на 1 м3 воды, последовательной промывкой бензолом, содержащим 0,2 кг бензойной кислоты на 1 м3 бензола, при отношении объемов воды и бензола VF=VS=4. Определить, сколько понадобится промывок, если конечное содержание бензола в воде 0,2 кг/м3. Определить также составы получающихся экстрактов. Равновесные данные при рабочей температуре: Концентрация бензойной кислоты в воде, кг/м3 0,104 0,456 0,707 1,32 1,56
Концентрация бензойной кислоты в бензоле, 0,182 2,45 6,12 18,2 24,5 Скачать решение 7.4. В противоточном экстракторе экстрагируется 1,4-диоксан из 25 % -го водного раствора бензолом, в котором массовая доля диоксана 0,5 %. Конечная массовая доля диоксана в воде 2 %. Определить: а) минимальную массу растворителя на 100кг исходной смеси; б) необходимое число теоретических ступеней экстрагирования; в) состав экстракта, приняв массу растворителя в 1,5 раза больше минимальной. Равновесные данные см. в примере 7.1. Скачать решение 7.5. Построить фазовые диаграммы равновесия в координатах X, Y-z, Z и X-Y для системы вода - уксусная кислота - изопропиловый эфир при 20°С, пользуясь данными о равновесных составах сосуществующих фаз (в массовых долях), приведенными в табл.7.3. Соединительные линии на диаграмме X, Y - z, Z, проводить не следует. Определить оптимальный состав экстракта при работе противотоком для 5 и 10% исходных смесей.
Скачать решение 7.6. Определить минимальное количество возврата экстракта и соответствующее ему минимальное количество растворителя на 100 кг исходной смеси вода - уксусная кислота с содержанием последней 10% (масс.), если экстракция производится диэтиловым эфиром при 25°С. Экстракт после отгонки растворителя должен содержать 75% (масс.) уксусной кислоты, а рафинат 1% (масс.); растворитель отгоняется полностью. Скачать решение 7.7. Решить задачу 7.6 приняв количество возврата двойным против минимального. Определить также число теоретических ступеней экстрагирования. (См. рис. 7.13)
Рис. 7.13 Диаграмма равновесия и ступени экстрагирования Скачать решение 7.8. Построить фазовые диаграммы равновесия в координатах X, Y - z, Z, для системы гептан - метилциклогексан - анилин при 25°С. Данные о равновесных составах сосуществующих фаз (в массовых долях, %) взять из табл. 7.4. Определить какова состава продукты можно получить, обрабатывая 40%-и раствор метилциклогексана в гептане чистым анилином при обычной противоточной экстракции. Определить также минимальное число ступеней экстрагирования (при полном возврате экстракта и рафината), если массовая доля мет и л циклогексана в экстракте 98 %, а в рафинате 1 % (после отгонки от растворителя).
Скачать решение 7.9. Вычислить значение коэффициента массопередачи в условиях примера 7.6 при диаметре капель бензола 0,78·10-3 мм. Сравнить соотношение внешнего и внутреннего сопротивлений массопереносу с результатами примера 7.6. Скачать решение 7.10. В условиях примера 7.7 произвести вычисления для определения времени полного экстрагирования, а также для построения кинетической кривой (/„(т) отработки частицы радиусом 0,8·10-3м. Скачать решение 7.11. Метилциклогекеан экстрагируется анилином из 40 %-го раствора его в гептане при 250С в экстракционной установке с возвратом части экстракта и рафината. Массовая доля метилцик-логексана в экстракте 98%, а в рафинате 1 % (исключая растворитель). Отношение количеств возврата экстракта и экстракта-продукта принять в 1,62 раза больше минимального. Определить число ступеней экстрагирования. Скачать решение 7.12. В батарею из трех отстойников противоточного действия, объемом по 7 м3 каждый, поступают 2 т раствора NаОН в 1 м3 воды вместе с осадком СаСО3 и отбираются 6 м3 прозрачного концентрированного раствора на выпарку. С другой стороны, в батарею подается в качестве растворителя 6 м3 чистой воды на 2000 кг NаОН. Осадок СаСО3 при переходе со ступени на ступень и при удалении из батареи удерживает 1 м3 раствора. Определить: а) количество NаОН в шламе; б) степень извлечения NаОН; в) процентное содержание NаОН в растворе, поступающем на выпарку. Скачать решение 7.13. Определить число ступеней экстрагирования в условиях примера 7.10, если степень извлечения NаОН равна 0,98. Скачать решение 7.14. Определить число ступеней экстрагирования в условиях примера 7.11, если массовая доля СиС12 в экстракте будет равна 9 %, а степень извлечения меди 92 %. Скачать решение 7.15. Завод перерабатывает в сутки 10 т сульфида бария с соответствующим количеством соды и 35т воды с целью получения карбоната бария и раствора сульфида натрия. Переработка ведется в пятиступенчатой противоточной батарее. Осадок карбоната бария во время процесса удерживает двойное (по массе) количество воды. В результате переработки получается 10%-и раствор сульфида натрия. Желательно добиться 98 %-го извлечения сульфида натрия. Определить: а) потерю сульфида натрия в остатке; б) массу воды, которую необходимо добавить в качестве растворителя; в) массовые доли N2S в каждом сгустителе. Скачать решение 7.16. В противоточной экстракционной батарее экстрагируется едкий натр из продуктов реакции Nа2СО3 + СаО + Н2О = СаСО3 + 2NаОН. Поступающая в батарею смесь содержит воды 50 % от массы осадка (СаСО3). Из этой смеси в батарее извлекается 95% NаОН, причем получается 15 %-й раствор. Сколько воды в качестве растворителя должно поступать в батарею и сколько ступеней должно быть в батарее, если из опытных данных известно, что осадок удерживает раствор в следующих количествах, зависящих от содержания в нем NаОН
Главная 
