【文章內(nèi)容簡介】 解：在三角形相圖上作溶解度曲線和輔助線（本題的聯(lián)結線可近似看作水平線，故亦可不作輔助線） 由 xF=，連FS M==3000kg xM1A=1200作過M點的聯(lián)結線，讀得：x1A=，x1S=，x1B= y1A=，y1S=，y1B= 作B的衡算 +(3000R1)=1200 R1=1061 kg，∴E1=1939 kg （若作A的衡算，由于xA=yA，將無法求解） 則第二級萃取，連R1S，M2== xM2A=1061 R2：x2A=，x2S=，x2B= E2：y2A=，y2S=，y2B= 作B的衡算 +()=1061 R2= E2= 分別連E1S，E2S，R2S，延長交AB邊，讀得：E139。=，E239。=，R239。=921 含35%（質(zhì)量分數(shù)）的醋酸水溶液，其量為1200kg/h，用純乙醚作萃取劑在25℃下進行多級逆流萃取，萃取劑量為2000kg/h，要求最終萃余相中醋酸組成不大于7%，試用三角形坐標求出所需理論板數(shù)。平衡數(shù)據(jù)見上題。解:：作溶解度曲線，在AB邊上定F點，連FS xMA=1200(1200+2000)= 由此定FS線上M點 由Rn=，Rn點，連RnM，延長交溶解度曲線于E1點，連FE1，RnS，延長交于A點, 作圖NT=2922 ，用乙烷進行豆油浸出試驗，得如下數(shù)據(jù)： 浸出時間/min 0 30 40 50 60 70 殘油量/(kg油/kg固體) 試估算2小時后的殘油量，設q0= kg油/kg固體解： E=(qq0)/(q1q0)=(8/2)exp(2Dt/C2) 即 E=Aexp(Bt) 用題表中數(shù)據(jù)計算（q1=）： t q E lnE 回歸得lnA=30 A= 40 B= 50 代入t=120min 60 得E= 70 即q=923 大豆軋成不同厚度進行浸出試驗，試驗時間為20分鐘，測得的殘油數(shù)據(jù)如下： 厚度/mm 殘油/(kg/kg干基) 試確定浸出速率與厚度的關系。解： dq/dt=Di2(qq0)/L2 積分得 (qq0)/(q1q0)=exp(2Dit/L2) 代入 qa=，La=104m qb=，Lb=104m qc=， Lc=104m t =1200s 聯(lián)立解得 D=1011m2/s q0=924 某甜菜制糖廠，以水為溶劑每小時處理50t甜菜片，甜菜含糖12%，甜菜渣40%，出口溶液含糖15%，設浸出系統(tǒng)中，每一個浸出器內(nèi)，溶液與甜菜片有充分時間達到平衡，而且每噸甜菜渣含溶液3t，今擬回收甜菜片中含糖的97%，問此系統(tǒng)需幾個浸出器？解: 以1 h為計算基準，甜菜中含糖為50000=6000kg/h 出口溶液含糖量 6000=5820kg/h 廢粕含糖量 6000=180kg/h 出口溶液總量 E=5820/=38800kg/h 底流量 L=500003=60000kg/h 固體量 50000=20000kg/h 廢粕總量 60000+20000=80000kg/h 溢流量 V=38800+8000050000=68800kg/h a=V/L= a1=E/L=38800/60000= 1/R1=1+a1(1an)/(1a) 1/=1+()/() n=→16個925 在逆流設備中，將含油20%（質(zhì)量）的油籽進行浸出，離開末級的溢流含油量為50%，從此溶液中回收得油90%。若用某新鮮溶劑來浸出油籽，試問在恒底流操作下所需的理論級數(shù)是多少（用三角形相圖解）？解：作三角形相圖，在AB邊上由xFA=，在AS邊上由yEA=。連BF，在BF上由底流中溶液：不溶性固體=1：2定L’點，使BL’：L’E=1：2。過L’點作AS邊的平行線，即為底流曲線mn。作物料衡算：每100kg進料含惰性固體B80kg，油20kg。 溢流含油 20=18kg, 溢流量為 18/=36kg 設溶劑量為S，其中18kg進入溢流 (S18)kg進入底流 底流量為： 80+(S18)+(2018)=64+Skg xWA=(2018)/(64+S)=2/(64+S) xWB=80/(64+S) xWA/xWB=2/80= 在AB邊上定xWA/xWB=，將該點與S相連，延長。同時連EF并延長，二線交于點。作理論級 n=5另解：以100kg進料為基準，其中含油20kg，固體80kg。 E=100 L=100()=40kg V=E+L+BF=36+40+100()100=56kg a=V/L=56/40= a1=E/L=36/40= 1/=1+()/() n= 即5級 926 在多級逆流接觸設備中，以汽油為溶劑進行大豆浸出操作，以生產(chǎn)豆油。若大豆最初含油量為18%，最后浸出液含油40%，且原料中全部含油有90%被抽出，試計算必需的級數(shù)。假設在第一級混合器中，大豆所含之油全被溶出，又設每級均達平衡，且每級沉降分離的底流豆渣中持有相當一半固體量的溶液。解： 由xFA=（在AB邊上），在AS邊上由yEA=，連EF，連BE，在BE線上定L39。，使BL39。：L39。E=1：2，過L39。作AS的平行線mn，即底流曲線mn。每100kg進料含惰性固體82kg，油18kg。 溢流含油 18= 溢流量為 設溶劑量為S，=， ()kg進入底流 底流量為：82++=+S xWA=18(+S)=(+S) xWB=82/(+S) xWA/xWB= 在AB邊上定G點，連GS，延長交EF線于，作理論級，n=4另解：以100kg進料為基準，其中含油18kg，固體82kg。 E=100 L=100()=41kg V=E+L+BF=+41+100()100= a=V/L= 1/=1+()/() n= 即5級927 洗滌是一種與浸出相類似的操作，它們主要的區(qū)別在于，洗滌中的惰性固體是有價值的物質(zhì)，而溶劑多半是水，今有50kg新鮮的酪朊凝乳，當沉淀和瀝水后，發(fā)現(xiàn)持有60%的溶液，%乳糖，然后凝乳以水多次洗滌，除去大部分乳糖，若洗滌共進行3次，每次洗滌水用量為90L，試計算干燥后酪朊的殘?zhí)橇浚舨捎靡淮蜗礈旆?，要達到同樣的殘?zhí)橇浚瑔栆枚嗌傧礈焖?？假定每次洗滌和瀝水后，凝乳的持水量均為66%。解：（1）原料含液體： 50=30kg 固體： 50()=20kg 乳糖： 50= 第一次： w1=(30+90)= 分離后，固體為20kg，溶液20/()20= 第二次： w2=(+90)= 分離后，固體為20kg， 第三次： w3=(+90)= 含糖 = 干燥后含糖 (20+)= （2）若用一次洗滌， 溶液總量為： 應加入水： 132230=1292kg928 棕櫚仁含油50%，對1t原料使用1t乙烷進行逆流接觸浸出。試問：（1）為了使油的濃度減少到1%（干基），必須的理論級數(shù)是多少；（2）其他條件不變，若1 t棕櫚仁使用2t溶劑，需理論級多少；（3）1t原料仍使用1t溶劑，但殘渣經(jīng)壓榨，且其組成點是溶液25%，脫油干固體75%所代表的線，若達到同樣的要求，求所需的級數(shù)。解：（1） F=1000kg，其中含油500kg，固體渣500kg。 V=S=1000kg，底流量為 500/=1000kg，∴ 溢流量E=1000kg 底流中液流量為 L=1000=500kg a1=E/L=1000/500=2 a=V/L=1000/500=2 底流中油量為 500=5kg ∴ 1/R=500/5=100 1/R=1+a1(1an)/(1a) 即 100=1+2(2n1)/(21) 解得 n=→6 （本題若用三角形相圖求解，則EF線可視作水平線，所得結果相同）。 （2）V=S=2000kg，底流量仍為1000kg，其中液體量仍為500kg， 溢流量為E=2000kg， a1=E/L=2000/500=4 a=2000/500=4 100=1+4(4n1)/(41) n= →4 （3）V=S=1000kg，由題意在底流中溶液占1/4， 故 L=500/3=, E=500+= a1=E/L= 100=1+8(6n1)/(61) n= →3 第十章101 對XM100A超濾膜進行測定。108m，每cm2上有孔3109個，試估算膜的開孔率及在100 kPa壓差，20℃下的水通量。解： =npd2/4=3109p(108)2/4= 20℃ J=d2eDp/32md=(103)2100103/(32106)= m3/m2s124l/()102 在5℃下超濾乳清，要求濃縮5倍，進料濃度下的通量為40L/()，濃縮比為5時通量降為17L/()，要求每小時生產(chǎn)1000 L濃縮液，求：（1）單級間歇操作；（2）單級連續(xù)操作兩種情況下所需的膜面積。解：（1）單級間歇操作 JW=Jf+(JiJf)=17+(4017)=() 進料液流量 10005=5000 濾液平均流量 50001000=4000L/h 膜面積=4000/= （2）單級連續(xù)操作 此時 J=17L/() ∴ 膜面積=4000/17=103 有某糖汁反滲透試驗裝置，%，采用的試驗壓強為5000kPa，測得透水通量為32L/()，%，試計算反滲透膜的透水系數(shù)及脫除率，%下滲透壓為827kPa， %下滲透壓可忽略不計。解： J=KW(DpD) KW=32103/[(5000827)1033600]=1012 m3/() h=104 用連續(xù)電滲析器處理含鹽13mol/m3的原水，電滲析器具有60對膜，隔板尺寸為800mm1600mm，膜的有效面積系數(shù)為73%，操作電壓為150V，電流17A，經(jīng)處理后水的含鹽量為3mol/m3。試計算：（1）電流密度；（2）電流效率；（3）單位耗電量。解：膜有效面積為 = J=17/= he=(133) 96500/(36006017)=% 耗功率 P=VI=15017=2550W= E=P/qv=105 有某提取檸檬酸的裝置，電滲析器具有120對膜，每一隔板有流槽8程，寬52mm，用220V電壓操作，在11h內(nèi)共處理原液2m3，原液含電解質(zhì)總濃度930mol/m3，經(jīng)電滲析后殘液濃度143mol/m3。試計算：（1）電流密度；（2）電流效率；（3）單位耗電量。解：（1）i=()=