第11章　液液萃取

一、选择题

1．多级逆流萃取与单级萃取比较，如果溶剂比，萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相浓度（　　）。[中南大学2012年研]

A．增大

B．减少

C．基本不变

D．增大、减少都有可能

【答案】B

【解析】多级逆流萃取操作一般是连续的，其平均推动力大、分离效率高、溶剂用量较少。

2．进行萃取操作时应使：（　　）。[中南大学2012年研]

A．分配系数大于1

B．分配系数小于1

C．选择性系数大于1

D．选择性系数小于1

【答案】C

【解析】β越大，越有利于分离，萃取剂的选择性越高，对溶质的溶解能力大，对于一定的分离任务，可减少萃取剂的用量，降低回收溶剂操作的能量消耗，并且可获得高纯度的产品。

二、填空题

在B-S部分互溶系统中，若萃取相中含溶质A＝85kg，稀释剂B＝15kg，溶剂S＝100kg，则萃取相中y_A/y_B＝______。（y_A、y_B均表示质量分率）[中南大学2012年研]

【答案】5.67

【解析】y_A＝85/（15＋85＋100）＝0.425，y_B＝15/（15＋85＋100）＝0.075。

三、简答题

1．简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。[中南大学2012年研]

答：（1）萃取：萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。

多用于提纯和分离。

（2）吸收：利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。

主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。

（3）精馏：利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。

特点是传热、传质过程同时进行。

（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；

②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；

③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。

2．在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%已内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后排放，萃取相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由；并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。[浙江大学2011年研]

答：综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。

脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃取过程不稳定，同时能耗大大增加。

3．请简述萃取操作的基本原理。如图11-1所示，说明萃取相图中各点、区、线的含义。[中山大学2011年研]

A、B、S、P点；①、②区；R₁-E₁、P-Q线

图11-1

答:萃取是指利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。

A溶质，B稀释剂，S溶剂，P辅助曲线与溶解度曲线的交点

①均相区，②两相区

R₁-E₁联结线，P-Q辅助曲线。