化工原理第四版谭天恩液液萃取53页PPT
合集下载
化工原理萃取PPT课件
第四章 萃 取
Chapter 4 Extraction
第一节 概述（Introduction）
一、液-液萃取的基本原理
在液体混合物中加入与其不完全混溶的液体溶剂
（萃取剂），形成液-液两相，利用液体混合物中 各组分在两液相中溶解度的差异而达到分离的目的。
也称溶剂萃取，简称萃取。
溶质：混合液中被分离出的物质，以A表示； 稀释剂（原溶剂）：混合液中的其余部分，以B表 示； 萃取剂：萃取过程中加入的溶剂，以S表示。 萃取剂对溶质应有较大的溶解能力，对于稀释剂则 不互溶或仅部分互溶。
R3 R2 R1 B
E2 E1
S
成，可利用辅助线得出另
一相的组成。
辅助曲线（Auxiliary curve）
方法二：
A
分 别 从 E1、E2、E3、E4 点 引AB平行线，与分别从R1、 R2、R3、R4点引出的AS平 行线相交，连结各交点即
得辅助曲线；
P
E4
E3
辅助曲线延长线与溶解度
R4
E2
曲线的交点即为临界混溶 点P；
联结线 (Tie line)：联结E、R两点的直线。
2、获取溶解度曲线的实验方法
恒温条件下，在有纯组分B的实验瓶中逐渐滴加溶剂S并不断摇 动使其溶解，由于B、S仅部分互溶，S滴加到一定数量后，混合 液开始发生混浊，即出现了溶剂相，得到的浓度即S在B中的饱 和溶解度（图中R点）。用类似的方法可得E点。
和半经验的方法来处理萃取过程的设计和放大。
液滴的分散、凝聚、界面扰动
液液传质过程中，分散相既可以是重相，也可以是轻相。分散相 的选择应考虑以下几方面：
(1) 两相体积流率相差不大时，以体积流率大的作为分散相。对同 样尺寸的液滴，可以有较大的接触界面；
Chapter 4 Extraction
第一节 概述（Introduction）
一、液-液萃取的基本原理
在液体混合物中加入与其不完全混溶的液体溶剂
（萃取剂），形成液-液两相，利用液体混合物中 各组分在两液相中溶解度的差异而达到分离的目的。
也称溶剂萃取，简称萃取。
溶质：混合液中被分离出的物质，以A表示； 稀释剂（原溶剂）：混合液中的其余部分，以B表 示； 萃取剂：萃取过程中加入的溶剂，以S表示。 萃取剂对溶质应有较大的溶解能力，对于稀释剂则 不互溶或仅部分互溶。
R3 R2 R1 B
E2 E1
S
成，可利用辅助线得出另
一相的组成。
辅助曲线（Auxiliary curve）
方法二：
A
分 别 从 E1、E2、E3、E4 点 引AB平行线，与分别从R1、 R2、R3、R4点引出的AS平 行线相交，连结各交点即
得辅助曲线；
P
E4
E3
辅助曲线延长线与溶解度
R4
E2
曲线的交点即为临界混溶 点P；
联结线 (Tie line)：联结E、R两点的直线。
2、获取溶解度曲线的实验方法
恒温条件下，在有纯组分B的实验瓶中逐渐滴加溶剂S并不断摇 动使其溶解，由于B、S仅部分互溶，S滴加到一定数量后，混合 液开始发生混浊，即出现了溶剂相，得到的浓度即S在B中的饱 和溶解度（图中R点）。用类似的方法可得E点。
和半经验的方法来处理萃取过程的设计和放大。
液滴的分散、凝聚、界面扰动
液液传质过程中，分散相既可以是重相，也可以是轻相。分散相 的选择应考虑以下几方面：
(1) 两相体积流率相差不大时，以体积流率大的作为分散相。对同 样尺寸的液滴，可以有较大的接触界面；
化工原理 第十二章 萃取PPT课件
萃取剂的选择性可用选择性系数 表示，其定义
式为
yA/yB yA/xAkA
xA/xB yB/xB kB
2020/6/6
.
21
2 影响分层的因素
为使两相在萃取器中能较快的分层，要求萃 取剂与被分离混合物有较大的密度差，特别是对 没有外加能量的设备，较大的密度差可加速分层， 提高设备的生产能力。
两液相间的界面张力对萃取操作具有重要影 响。萃取物系的界面张力较大时，分散相液滴易 聚结，有利于分层，但界面张力过大，则液体不 易分散，难以使两相充分混合，反而使萃取效果 降低。界面张力过小，虽然液体容易分散，但易 产生乳化现象，使两相较难分离，因之，界面张 力要适中。
2020/6/6
图12-4 溶解度曲线
.
11
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，以外的区域为 均相区。显然萃取操作只能在两相区内进 行。
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，联结两共轭液相 相点的直线称为联结线，
临界混溶点是在一定溶质含量下两共轭 相变为一相的临界点，其位置一般并不在 溶解度曲线的最高点，常偏于曲线的一侧， 将溶解度曲线分为左右两支。
实验表明，相同总量的萃取剂以每级加 入的量相等时萃取效果最好。后续的加料方 式均为等量加入。
2020/6/6
.
33
二、多级错流萃取的计算
1、萃取剂和原溶剂部分互溶的体系 采用三角形相图求解
2020/6/6
.
34
(1) 按第1级原料液萃取剂得量和组成，确定第1 级混合也得量和组成，得点M1
(2) 过点M1作联结线得经第一级萃取后得萃取相 E1和萃余相R;
2020/6/6
化工原理(天大版)---(下册)第四章 萃取
选择性系数与kA、kB有关。 kA越大， kB越小，就越大， 说明：
A、B的分离也就越容易 凡是影响kA、kB的因素都影响（温度、组成） 若 =1，则萃取相和萃余相在脱除溶剂S后将具有相同的 组成，并且等于原料液的组成，故没有分离能力 萃取剂的选择性越高，对A的溶解能力就大，则一定的分离 任务，可越少萃取剂用量，降低回收溶剂操作的能耗，并且 可获得高纯度的产品A 当组分B、S完全不互溶时，则选择性系数趋于无穷大，这 是最理想的情况。
MF FN F ( xF xM ) (4 7) SF F xM y S MS NB
R'
B
（b）
S
EM
M ( xM x R ) 其中yE、xM、xR 由相图读出 y E xR R) 把4-6、4-7代入4-9得： E F ( xF x 其中xF、x' 'R、y''E由相图读出 y E x R R F E
表达了溶质在两个平衡液相中的分配关系。 A值愈大，萃取分离的效果 愈好 A值与联结线的斜率有关 不同的物系具有不同的分配系数 A值 同一物系， A值随温度和组成而变。 一定温度下，仅当溶质组成范围变化不大时， A值才可视为常数 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——以质量比表示相组成时的分配系数
4.2.2 液-液相平衡关系
3、分配系数和分配曲线
分配曲线：若以xA为横坐标，以yA为纵坐标，则可在x-y直角坐标图上得到
表示互成平衡的一对共轭相组成的点N。将这些点联结起来即可得到曲线 ONP，称为分配曲线
曲线上的P点即为临界混溶点。 分配曲线表达了溶质A在互成平衡的E相与R相中的分配关系。若已知某液相组成， 则可由分配曲线求出其共轭相的组成。 若在分层区内y均大于x，即分配系数 A ＞1，则分配曲线位于y=x直线的上方，反 之则位于y=x直线的下方。 若随着溶质A组成的变化，联结线倾斜的方向发生改变，则分配曲线将与对角线出 现交点，这种物系称为等溶度体系
化工原理 液液萃取和液固浸取概述 PPT
RE
FG
Sm
i
n
=
F
× GS
FH
Sm a x
=
F
× HS
大家好
Smin<S<Smax
32
二、B 与 S不互溶物系
若 B与 S 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
用质量比 计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB
YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS
BS
XF
YS
E
S
YE
R
BX R
34
YE
斜率 –B/S
YS
XR
XF
单级萃取图解计算
ESSEY S(1Y E) R B BRX B (1 X R )
大家好
35
【例10-1】一定温度下测得的A、B、S三元物系 的平衡数据如本题附表所示。
（1）绘出溶解度曲线和辅助曲线；
（2）查出临界混溶点的组成；
（3）求当萃余相中 xA=20%时的分配系数kA 和 选择性系数β ；
XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
大家好
33
二、B 与 S不互溶物系
对溶质 A质量衡算
BF X+SSY=SE Y+BR X
YE－ YS =－ B S(XR－ XF)
操作线 方程
斜率 B
S
过点 (XF ,YS )
直角坐标图图解法
大家好
密度 表面张力 黏度 ❖ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性
大家好
28
第十章 液－液萃取和液－固浸取
FG
Sm
i
n
=
F
× GS
FH
Sm a x
=
F
× HS
大家好
Smin<S<Smax
32
二、B 与 S不互溶物系
若 B与 S 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
用质量比 计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB
YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS
BS
XF
YS
E
S
YE
R
BX R
34
YE
斜率 –B/S
YS
XR
XF
单级萃取图解计算
ESSEY S(1Y E) R B BRX B (1 X R )
大家好
35
【例10-1】一定温度下测得的A、B、S三元物系 的平衡数据如本题附表所示。
（1）绘出溶解度曲线和辅助曲线；
（2）查出临界混溶点的组成；
（3）求当萃余相中 xA=20%时的分配系数kA 和 选择性系数β ；
XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
大家好
33
二、B 与 S不互溶物系
对溶质 A质量衡算
BF X+SSY=SE Y+BR X
YE－ YS =－ B S(XR－ XF)
操作线 方程
斜率 B
S
过点 (XF ,YS )
直角坐标图图解法
大家好
密度 表面张力 黏度 ❖ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性
大家好
28
第十章 液－液萃取和液－固浸取
化工原理4PPT课件
d' PC
1 N d PC
可沉降出更细的颗粒。
第20页/共86页
4.沉降室的计算
由层流区的计算式
d pc
18 p
g ut c
18 qVs ( p )g WL
可分为三类计算问题： (1) 已知气体处理量qVs, 物性数据(ρ, μ, ρp ), 临界粒径 dpc ,
求底面积WL； (2) 已知底面积WL, 物性数据, 临界粒径 dpc , 求气体处理
6
d
p 3 r
2
p
4
d
2 p
u
2
2
0
第27页/共86页
此时，颗粒在径向上相对于流体的速度，就是它在这个
位置上的离心沉降速度
dr
d
ur
4d p p r2 3
比较，重力沉降速度
ut
4dP ( p)g 3
g r 2
在一定的条件下，重力沉降速度是一定的，而离心 沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变化。
量qVs ； (3) 已知气体处理量qVs, 物性数据 , 底面积WL, 求临界粒
径 dpc ；
第21页/共86页
例3-2 用高2m 、宽2.5m、长5m的重力降尘室分离空气中的粉尘。 在操作条件下空气的密度为0.779kg/m3，黏度为2.53×10-5Pa.s， 流量为5.0×104m3/h。粉尘的密度为2000 kg/m3。试求粉尘的临界 粒径。
悬浮液 — 含有颗粒直径较大的液体； 溶胶 — 含有颗粒直径小于1 μ m的液体。
为了促进细小颗粒絮凝成较大颗粒以增大沉降速度， 可往溶胶中加入少量电解质。
絮凝剂---凡能促进溶胶中微粒絮凝的物质。 常用的有：明矾（KAl(SO4).12H2O），三氧化铝，
液液萃取
(2)作图方法
①作出x-y图，以萃余相R中溶质A的组成xA为 横标，以萃取相E中溶质A的组成yA的纵标，并作 出对角线或称辅助线，y=x。
②作出分配曲线，根据共轭相R、E中组分A的 组成，在直角坐标x-y图上找出N点，N点即为分配 曲线的轨迹点，由若干个轨迹点连成的平滑曲线 ，即为分配曲线。
(3)特点 ①由于联结线的斜率各不相同，所以分配曲 线总是弯曲的。 ②临界混溶点P在对角线上有交点。 ③分配曲线与对角线的相对位置，取决于联 结线的斜率。若斜率为正值，曲线就在对角线的 上方，若斜率为负值，曲线就在对角线的下方。 斜率的绝对值越大，曲线距对角线越远。参见图 4-8所示。 ④若临界混溶点超越了三角形相图的范围， 分配曲线的上端与对角线没有交点。
五、杠杆规则(比例定律)
杠杆规则是物斜衡算的图解方法，可以 通过物料衡算导出，也可以运用相似三角形的 比例定律推出。
1.物料衡算式(杠杆规则的应用)
将Rkg的R相与Ekg的E相相混合，即得到总 组成为xAM的Mkg的混合混液。参见图4-11所示， 其中M点称为和点，R、E点称为差点。
四、教学要点与关键词
1.教学要点
(1)相平衡与萃取操作原理(三角形相图及组成、 相平衡、萃取过程在三角形相图上的表示)。
(2)萃取过程计算(单级萃取、多级萃取、微分萃 取)。
(3)萃取设备及其选择(槽式、塔式、离心式)。 (4)例题与习题。
2.关键词
(1)相平衡
(2)三角形相图 (3)溶解度曲线
(1)溶解度曲线的形状。 (2)联结线的斜率。 (3)两相区面积。 (4)分配曲线形状。
3.应用举例 (1)对情况(2) 温度变化时，溶解度曲线和联结线斜率 随之变化。如图4-9所示。T1<T2<T3，温度升 高，分层区面积缩小，联结线斜率减小。
大学化学《化工原理 萃取》课件
联结线的斜率＜0
kA＜1， yA＜xA
§12.1 萃取的基本概念
11
2）分配曲线
yA f (xA)
§12.1 萃取的基本概念
12
4. 温度对相平衡关系的影响
物系的温度升高，组分间的互溶度加大
温度升高，分层区面积缩小
T1＜T2＜T3
§12.1 萃取的基本概念
13
四、三角形相图在单级萃取中的应用
1
§12.1 萃取的基本概念 一、液液萃取简介 1. 萃取原理 利用液体混合液中各组分在萃取剂中的溶解度差异 实现分离的一种单元操作。 溶质 A ：混合液中欲分离的组分 稀释剂（原溶剂）B：混合液中的溶剂
§12.1 萃取的基本概念
2
萃取剂S： 所选用的溶剂
2. 基本过程描述
原料液 A+B
萃取剂 S
2. 萃取剂S与稀释剂B的互溶度
组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。
§12.1 萃取的基本概念
16
Em ax
Em ax
B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最 高浓度ymax’较高。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。
§12.1 萃取的基本概念
17
3. 萃取剂回收的难易
对应
最大 萃取
Em ax
液浓 E
度
S MF F MS
F●
R R
E RF R EF
E R F
E MR
E
R ME
M
§12.1 萃取的基本概念
14
五、萃取剂的选择
1. 萃取剂的选择性和选择性系数
1）萃取剂的选择性
A在萃取相中的质量分率 B在萃取相中的质量分率
化工原理课件12萃取(LiquidExtraction)
05
萃取过程的优化与改进
提高萃取效率的途径
选择合适的萃取剂
根据待分离物质的特点和分离要 求，选择具有高选择性、高溶解
度、低能耗的萃取剂。
优化萃取工艺参数
通过调整温度、压力、浓度等工 艺参数，提高萃取效率和分离效
果。
强化传质过程
采用多级萃取、逆流萃取等工艺， 增加萃取剂与待分离物质接触机
会，提高传质效率。
3
萃取技术的优化
根据不同天然产物的性质和目标成分，选择合适 的萃取剂和工艺条件，提高萃取效率和纯度。
THANKS
感谢观看
它由多个塔板组成，液体在塔 内逐板下降，同时与上升的气 体或液体逆流接触，实现传质 与分离。
塔式萃取器的优点是处理能力 大、分离效果好，但结构复杂、 造价高、操作维护困难。
离心萃取器
离心萃取器利用离心力的作用使两液 相实现分离。
离心萃取器的优点是处理能力大、分 离效果好、结构简单、操作方便，但 制造成本较高。
04
萃取过程的设备
混合-澄清槽
混合-澄清槽是一种简单的萃取 设备，适用于两相接触后能迅速
分离的情况。
它由一个混合室和一个澄清室组 成，混合室用于使不相溶的两液 相混合，澄清室则用于分离两液
相。
混合-澄清槽结构简单，操作方 便，但处理能力较小，且分离效
果不够理想。
塔式萃取器
塔式萃取器是一种常见的萃取 设备，适用于处理大量物料。
双水相萃取技术
利用两种水相间物质分配的差异，实现高效分离和纯化。
06
萃取过程的实例分析
工业废水处理中的萃取应用
工业废水中的有害物质
01
工业废水可能含有重金属、有机污染物等有害物质，对环境和
化工原理之液-液萃取
17
❖二、 萃取与精馏比较：
❖相同：都是分离液态混合物的
❖
单元操作
❖不同：精馏是利用组分挥发度
❖
的差异完成混合物分离,
❖
萃取是利用溶解度差异
❖
没完成混合物分离，
❖
只是将难分的转为易分的。 18
❖三、 萃取操作应用的场合： ❖1、稀溶液且溶质为难挥发组分： ❖ 此时用精馏耗能量大（∵大量溶剂
从塔顶蒸出），用萃取则降低能耗 （尽管萃取后还要分离）。 ❖如：稀醋酸水溶液加醋酸乙酯 ❖ 制无水醋酸。
萃余液
以R’表示 用精馏等 方法从萃 余相中脱 除萃取剂 后的液体
15
❖用溶剂从液体混合物中提取其中某 ❖种组分的操作称为液/液萃取。 ❖萃取是利用溶液中各组分在所选用 ❖的溶剂中溶解度的差异，使溶质进 ❖行液液传质，以达到分离均相液体 ❖混合物的操作。 ❖萃取操作全过程可包括：
16
❖1．原料液与萃取剂充分混合接触， ❖ 完成溶质传质过程； ❖2．萃取相和萃余相的分离过程； ❖3．从萃取相和萃余相中回收萃取剂 ❖ 的过程。通常用蒸馏方法回收。
4
❖固-液萃取:也叫浸取
❖如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精 浸取黄豆中的豆油以提高油产量等 5
❖生活中洗衣服
6
❖ 只给一盆水怎样能使衣服洗的 ❖更干净？
7
8
单级萃取 多级萃取
9
❖ 第一节、概述
❖一、定义： ❖液—液萃取是分离液体混合物的 ❖重要单元操作之一，又称溶剂萃取。 ❖该方法是利用原料液中组分在适当 ❖溶剂中溶解度的差异而实现分离的 ❖单元操作。
❖三角形的三个顶点分别代表纯组 分A、B、S（100%）；
❖三角形的三条边分别代表一个二 元物系，每边等分100份；
❖二、 萃取与精馏比较：
❖相同：都是分离液态混合物的
❖
单元操作
❖不同：精馏是利用组分挥发度
❖
的差异完成混合物分离,
❖
萃取是利用溶解度差异
❖
没完成混合物分离，
❖
只是将难分的转为易分的。 18
❖三、 萃取操作应用的场合： ❖1、稀溶液且溶质为难挥发组分： ❖ 此时用精馏耗能量大（∵大量溶剂
从塔顶蒸出），用萃取则降低能耗 （尽管萃取后还要分离）。 ❖如：稀醋酸水溶液加醋酸乙酯 ❖ 制无水醋酸。
萃余液
以R’表示 用精馏等 方法从萃 余相中脱 除萃取剂 后的液体
15
❖用溶剂从液体混合物中提取其中某 ❖种组分的操作称为液/液萃取。 ❖萃取是利用溶液中各组分在所选用 ❖的溶剂中溶解度的差异，使溶质进 ❖行液液传质，以达到分离均相液体 ❖混合物的操作。 ❖萃取操作全过程可包括：
16
❖1．原料液与萃取剂充分混合接触， ❖ 完成溶质传质过程； ❖2．萃取相和萃余相的分离过程； ❖3．从萃取相和萃余相中回收萃取剂 ❖ 的过程。通常用蒸馏方法回收。
4
❖固-液萃取:也叫浸取
❖如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精 浸取黄豆中的豆油以提高油产量等 5
❖生活中洗衣服
6
❖ 只给一盆水怎样能使衣服洗的 ❖更干净？
7
8
单级萃取 多级萃取
9
❖ 第一节、概述
❖一、定义： ❖液—液萃取是分离液体混合物的 ❖重要单元操作之一，又称溶剂萃取。 ❖该方法是利用原料液中组分在适当 ❖溶剂中溶解度的差异而实现分离的 ❖单元操作。
❖三角形的三个顶点分别代表纯组 分A、B、S（100%）；
❖三角形的三条边分别代表一个二 元物系，每边等分100份；
化工原理第四版谭天恩液液萃取PPT文档共53页
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
化工原理第四版谭天恩液液萃取 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
化工原理第四版谭天恩液液萃取53页PPT
化工原理第四版谭天恩液液萃取
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
第3章 液液萃取
多级错流萃取
多级错流萃取
❖ 若萃取剂S与溶剂B完全不互溶或互溶度很小，各级 的萃取因子相等，且各级所用的萃取剂S量相等， 则按下式求取理论级数：
n
ln[(XF
Ys KA
)
/
(Xn
Ys KA
)]
ln(1A)
式中，n为多级错流萃取理论级数；X F 为原料液中 溶质A的比质量浓度，kgA/kgB; X n为离开第n层萃 余的相分中 配溶 系质 数的 ，K比A 质Y量E /浓X度R；， A k为gA萃/k取gB因；K子A ，为 A溶 质BS KAA
第3章 液液萃取
第3章 液液萃取
第一节 基本概念及分配定律 1、基本概念
1.1 萃取 萃取剂：萃取操作中至少有一相为流体，称
该流体为萃取剂。 萃取过程中，离开液-液萃取器的萃取剂相
为萃取液；经萃取剂相接触后离开的料液相称 为萃余液（残液）。
萃取过程
萃取剂S
原料液 A+B
萃取相E
1
图11－1 萃取过程示意图 1－ 混 合 器 ； 2－ 分 层 器
❖ 当生物产品浓度很低时，可表示成Henry型平衡 关系：
y kx
❖ 当溶质浓度很高时，用Langmuir型平衡关系：
y k1x k2 x
液液萃取过程的影响因素
❖ 萃取剂 用作萃取剂的有机溶剂必须具备两个条件：1.萃取剂分子 至少有一个萃取功能基，通过它与被萃取物结合形成萃合 物。常见的萃取功能基是O、N、P、S等原子。2. 萃取剂 分子中必须有相当长的链烃或芳烃，其目的是使萃取剂及 萃合物易溶于有机溶剂，而难溶于水相。但如果碳链过长 、分子量太大，则粘度太大，使用不便。
— 0 — —＋ ＋ 0 0 — ＋ — — — 0 ＋ —＋ 0 0 — 0 ＋ 0 —
《化工原理》课件—06萃取
也增大，使萃取的分离程度
降低
第6章 液—液萃取
6.1.3萃取过程在三角形相图上的表示
6.1.3.1杠杆规则
➢ 杠杆规则可确定萃取操作在混合、 分离前后各个液层的量。
混合前： S MF F MS 混合前后 ：M SF F MS
分离后：E MR R ME
➢ 杠杆规则是物料衡算 的图解表示方法
第6章 液—液萃取
确定E2点，借助辅助曲 线作联结线获得与E2平衡的 点R2
R2E2线与FS线的交点M为 混合液的总组成点。
第6章 液—液萃取
6.2萃取过程的计算
6.2.1单级萃取的计算 6.2.2多级错流接触萃取的计算 6.2.3多级逆流接触萃取的计算
第6章 液—液萃取
6.2.1单级萃取的计算
已知条件:相平衡数据、原料液F的量及其组 成xF，同时规定萃余相要达到的组成为xR
以图中的M点为例，确定该点A组分的组成：
过M点作A顶点对边的平行线ED交于两邻边 由交点E读取A组分的组成
第6章 液—液萃取
➢ 三元系统组分互溶性的三种情况
I类物系:
II类物系
I类:A与B、A与S互溶，B与S部分溶（两对全溶，一对部分溶） II类:A与B互溶，A与S、B与S部分溶（一对全溶，两对部分溶） III类:A与B、A与S互溶， B与S不溶（两对全溶，一对不溶）
第6章 液—液萃取
➢ 三角形相图上的相平衡关系
1、溶解度曲线和联结线
•实验获取溶解度曲线
•联结线的意义
●★
★ ★●
第6章 液—液萃取
➢ 三角形相图上的相平衡关系
2、临界混溶点和辅助曲线
•临界混溶点 •临界混溶点是萃取相 与萃余相的分界点。