Р е ц е н з е н т : д-р техн наук проф. В. И. Киседьникоз

Пример 
8
.
6
. Бинарная смесь 1,4-диоксана о водой не может
быть разделена ректификацией при атмосферном давлении вслед­
ствие образования нераздельно кипящей смеси. Для извлечения
диоксана используется экстракция его из водного раствора бен­
золом с последующей ректификацией смеси диоксан—бензол.
Определить конечное содержание диоксана в воде, если 150 кг
20
% раствора диоксана обрабатываются последовательно пятью
порциями бензола по 100 кг каждая. В свежем растворителе со­
держится 2% (масс.) диоксана. На каждой ступени экстрагирова­
ния достигается равновесие. Взаимной растворимостью воды и
бензола пренебречь.
Данные по растворимости диоксана в воде и бензоле при 25 ° 0
Содержание диоксана в воде, 
%
(масс.) 
5,1 
18,9 25,2
Равновесное содержание диоксана в бенволе, 
%
(масс.) 
5,2 
22,5 32,0
Р е ш е н и е . Переводим массовые проценты в массовые отно­
сительные доли.
Содержание диоксана в воде:
х
кг диоксана
“ 100 — 
х
кг воды 
*
Равновесное содержание диоксана в бензоле:
, 
у
кг диоксана
^ — 100 — 
у
кг бензола
При этом получаем:
х \,
кг диоксана/кг воды 
0,0537 0,233 0,337
у ' ,
кг диоксана/кг бензола 
0,0548 0,291 0,471
Т а б л и ц а 8.3
Экстракция
Характеристика процесса
Ректифвка. 
дня сыесн 
ацетов-вода
ацетоне 
н последующая 
ректификация 
смеси ацетон- 
хлорбензол
Содержание ацетона в исходной смеси, 
%<
масс.
50
32,5
ыол.
23,7
47,8
Содержание ацетона в дистилляте, 
%:
масс.
97,5
90
мол.
92,4
94,5
Содержание ацетона в кубовом остатке, 
%:
масс.
2
1
мол.
0,63
1,9
Число флегмы:
^мин
0,38
0,16
Число теоретических тарелок
0,76
0,32
10
7
Отношение расходов теплоты на ректификацию
Ь
r ( * i - H )
0 ,7 6 + I 
0 , 3 2 + 1
’
<7а 
т
(Яа"Ь 1)

---

2 0
__ о 25 КГ диоксана
F
100
— 
20
кг воды
С одерж ание диоксана в свеж ем растворителе:
. _______
2
_ Qfloo кг диоксана
®s
100— 20
’ 
кг бензола
К оличество воды 
0 А
в исходной смеси 
GF
можно определить 
по формуле:
ю о - *
150 ( 1 0 0 - 2 0 )
, пЛ ..„
Ш
------------
= 120 кг.
К оличество бензола 
Gc,
приходящ ееся н а 
Gs =
100 к г свежего 
растворителя, можно найти так:
„ 
„ 
1 0 0
- V s
100
(
1 0 0
-
2
) 
ЛО_
Oe = G s
щ
= - ------ ш ---------- = 9 8 и г .
1
Тангенс у гл а наклона рабочих линий [формула (8.16)] 
t g a
=zGAfG c =
1 2 0 /9 8 = 1,225.
Н а рис. 8.16 через точку 
1
с координатами 
хр
и 
y ’s
проводим 
с наклоном 1,225 : 1 прямую до пересечения с линией равновесия. 
К оординаты точки пересечения характеризую т составы экстракта 
у \
и рафината 
х\
первой ступени. Ч ерез точку 
2
с координатами 
х[
и 
y's
вновь проводим прямую с наклоном 1,225 : 1 до пересече­
ния с равновесной кривой и т. д. Содержание рафината на послед­
ней ступени:
x'R
= Л
5
=
0,022
кг диоксава/кг воды
ИЛИ
0
,
0 2 2 - 1 0 0
„ 
. 
kr
=
хъ
=
1 _}_о 0 2 2 =
2' 15 % (масс*) 
Д и о к с а н а .
Пример 8 .7 . В противоточном экстракторе непрерывного дей­
ствия обрабатываются чистым бензолом сточные фенольные воды 
с целью очистки воды и извлечения фенола. Определить необходи­
мое количество растворителя и число теоретических ступеней экс­
траги рован ия, если в 1 ч обрабатывается 10 м
8
воды. Содержание 
фенола в воде: начальное 
8
кг/м3, конечное 0,5 кг/м3, конечное со- 
держ ание фенола в бензоле 25 кг/м 3, температура жидкостей 25 °С.
Р е ш е н и е . Д анны е по равновесию берем из «Справочника 
химика» [13]:
Содержание фенола в воде 
сг,
г-экв/л 
0,0272 0,1013 
0,3660
Равновесное содержание фенола в бензоле с2, г-экв/л 0,062 
0,279 
2,978
Пересчитываем концентрации в кг/м э: 
х ' та
15,686сг; 
у ' ж
ж
15,686са. При эхом получаем:
Содержание фенола в воде 
х \
кг/м
3
 
0,426 1,59 
5,74
Равновесное содержание фенола в бензоле у', кг/м3- 
0,974 4,37 46,7

---

t
к г янокоана. 
*
КГ воды
Р в е . 8.1G ( в п рим еру 8 .6 ).