【学习课件】第四章液-液萃取(下册)
液液萃取
TSHY
4.1.1 特点和主要研究内容
2. 液液萃取的主要研究内容
(1)确定萃取体系 包括被萃相体系和萃取相体系的 确定萃取体系 构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。 构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。 (2)测定相平衡数据 测定相平衡数据 分配系数和分离系数。 分配系数和分离系数。 相比、 相比、萃取剂和稀释剂
例 4-2
TSHY
解例 4-2
萃取水相硫酸铜中的Cu 反应式为： ①用LIX64萃取水相硫酸铜中的 2+反应式为： 萃取水相硫酸铜中的
CuSO 4 + 2HR → CuR 2 + H 2 SO 4
其中， 代表 代表LIX64。 其中，R代表 。 在萃取过程中，当一个铜离子进入有机相， 在萃取过程中 ， 当一个铜离子进入有机相 ， 水相就会 产生一个硫酸，因此，随着萃取过程的进行， 产生一个硫酸 ， 因此， 随着萃取过程的进行，水相的酸 度会逐渐增大。 度会逐渐增大。 通过实验测定该萃取体系中，在不同硫酸浓度下Cu ②通过实验测定该萃取体系中，在不同硫酸浓度下 2+ 在水相和有机相中的平衡曲线。 在水相和有机相中的平衡曲线。
TSHY
4.1.1 特点和主要研究内容
1. 液液萃取过程的特点
(1)萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触； 萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触； 萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触 (2)两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质 两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质 过程。 过程。 (3)两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。 两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。 两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段 (4)两相的分离需借助两相的密度差来实现。 两相的分离需借助两相的密度差来实现。 两相的分离需借助两相的密度差来实现 (5)液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间 液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间 歇的方式实现。 歇的方式实现。
化工原理下册课件液液萃取和液固浸取
萃取级 数
H = n • HETS
等板高 度
提示: HETS与HETP不一定相等。
二、萃取塔工艺尺寸的确定
(2)传质单元数法
与填料吸收塔类似
Z
qn,V KY a
Y1 Y2
Y
dX Y
*
H OG
NOG
B X F dX
H K X a
Xn
X X * HORNOR
萃余相 总传质 单元数
萃余相 总传质 单元高
UcF
横坐标
c ( )0.2 ( a )1.5 c
纵坐标 UCF [1 (U D /UC )0.5 ]2 C
aC
填料萃取塔的液泛速度关联图
第十章 液－液萃取和液－固浸取
10.1 萃取过程概述 10.2 液－液相平衡关系 10.3 液－液萃取过程的计算 10.4 液－液萃取设备 10.4.1 萃取设备的基本要求与分类
超临界萃 取的流程
等温变压流程 等压变温流程 等温等压吸附流程
超临界萃取等温变压流程
1－萃取器 2－膨胀阀 3－分离槽 4－压缩机
T1 = T2 p1 > p2
超临界萃取等压变温流程
1－萃取器 2－加热器 3－分离槽 4－泵 5－冷却器
T1 < T2 p1 = p2
1－萃取器 2－吸附剂 3－分离槽 4－泵
液-液萃取
液－液萃取
第一节 概述
利用原料液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异而实现混合液中组分分离的过程称为液－液萃取，又称溶剂萃取。液-液萃取, 它是30年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展,回流萃取,双溶剂萃取,反应萃取,超临界萃取及液膜分离技术相继问世, 使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的操作单元之一。
一.萃取操作原理
萃取是向液体混合物中加入某种适当溶剂，利用组分溶解度的差异使溶质A 由原溶液转移到萃取剂的过程。在萃取过程中, 所用的溶剂称为萃取剂。混合液中欲分离的组分称为溶质。混合液中的溶剂称稀释剂，萃取剂应对溶质具有较大的溶解能力，与稀释剂应不互溶或部分互溶。
右图是萃取操作的基本流程
图。将一定的溶剂加到被分离的
混合物中， 采取措施（如搅拌）
使原 料液和萃取剂充分混合混
合，因溶质在两相间不呈平衡，
溶质在萃取相中的平衡浓度高于
实际浓度， 溶质乃从混合液相萃
取集中扩散，使溶质与混合中的
其它组分分离，所以萃取是液、
液相间的传质过程。 通常 ,萃取过程在高温下进
行,萃取的结果是萃剂 提取了溶
质成为萃取相，分离出溶质的混
合液成为萃余相。萃取相时混合
物，需要用精馏或取等方法进行
分离，得到溶质产品和溶剂，萃
取剂供循环使用。萃取相通常含
有少量萃取剂，也需应用适当的分离方法回收其中的萃取剂，然后排放。 用萃取法分离液体混合物时，混合液中的溶质既可以是挥发性物质，也可以是非挥发性物质，（如无机盐类）。
当用于分离挥发性混合物时，与精馏比较，整个萃取过程比较复杂，譬如萃取相中萃取剂的回收往往还要应用精馏操作。但萃取过程本身具有常温操作，无相变以及选择适当溶剂可以获得较高分离系数等优点，在很多的情况下，仍显示出技术经济上的优势。一般来说，在以下几种情况下采取萃取过程较为有利：
化工原理(下)第4章液液萃取
三角形坐标图
组成的表示方法
液－液萃取过程也是以相际的平衡为极限 三元体系难以用直角坐标系来表示 三元体系的相平衡关系用三角坐标图来表示 在三角形坐标图中常用质量百分率或质量分 率表示混合物的组成 少数采用体积分率或摩尔分率表示的 本教程中均采用质量百分率或质量分率
等边三角形 ——组成的表示方法
萃取剂回收的难易与经济性
萃取后的E 相和R 相，通常以蒸馏的方法进行分离 萃取剂回收的难易直接影响萃取操作的费用，在很 大程度上决定萃取过程的经济性 要求溶剂S与原料液组分的相对挥发度要大,不应形 成恒沸物，并且最好是组成低的组分为易挥发组分 若被萃取的溶质不挥发或挥发度很低，而S 为易挥 发组分时，而S 的气化热要小，以节省能耗 溶剂的萃取能力大，可减少溶剂的循环量，降低E 相溶剂回收费用 溶剂在被分离混合物中的溶解度小，也可减少R 相 中溶剂回收的费用
液相 M m kg zA、zS、zB
xA zA yA
R M
yS
m r e
e MR r ME
E
xA z A z A yA
B
x B z B yB
S
杠杆规则的应用
MR m RE xA z A xA y A
e
三、液－液平衡相图(溶解度曲线)
液--液萃取 PPT课件
⑥ 分离极难分离的金属。
4.2 三元体系的液-液相平衡关系
1 三角形相图
三元混合液的表示方法：
等边三角形 三角形坐标 任意三角形
直角三角形（常用等腰直角三角形） ▲ 各顶点表示纯组分； ▲ 每条边上的点为两组分混合物； ▲ 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
A
1.0
0.8
H
0.6
F K
A点 ： K点 ：
yA xA yB xB
脱出溶剂后： y A xA
使组分A、B得到一定程度的分离。
① 液体混合物中各组分的相对挥发度接近1，采用精馏的办法
不经济；
② 混合物蒸馏时形成恒沸物； ③ 欲回收的物质为热敏性物料； ④ 混合物中含有较多的轻组分，利用精馏的方法能耗较大； ⑤ 提取稀溶液中有价值的物质；
化工原理（下册）
潘理黎 俞浙青 编著
第4章 液-液萃取
4.1 概述 4.2 三元体系的液-液相平衡
4.3 萃取过程计算
4.4 其它萃取分离技术
4.5 液-液萃取设备
4.1 概述
液-液萃取：利用液体混合物中各组分对溶剂溶解度的差异来分 离或提纯物质的传质过程。在某些行业常称为抽提。 目的: 分离液-液混合物。 依据: 利用混合物中各组分在某一 溶剂中的溶解度之间的差异。 1 几个基本概念 萃取剂(溶剂)S：所用的溶剂； 原料液F：所处理的混合液； 溶质A：原料液中易溶于溶剂的组分； 稀释剂（或原溶剂）B：原料液中较难溶于溶剂的组分； 萃取相：萃取操作完成后含S多的一相，以E表示； 萃余相：萃取操作完成后含B多的一相，以R表示； 萃取液：萃取相脱除溶剂后称为～，以E’表示； 萃余液：萃余相脱除溶剂后称为～，以R’表示；
液液萃取(溶剂萃取).
11 液液萃取（溶剂萃取）
Liquid-liquid extraction(Solventextraction)
11.1 概述
一、液液萃取过程：
1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。
溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A (B) 萃取相 Extract
分层
稀释剂 B B + A (S…少量) 萃余相 Raffinate（残液）
一般伴随搅拌过程 => 形成两相系统，并造成溶质在两相间的不平衡
则萃取的本质：液液两相间的传质过程，即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程，即通过相际传质来达到分离和提纯。
溶剂 extractant（solvent)S 的基本条件：
a、S 不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶；
b、溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。
即（萃取相内）（萃余相内）
最理想情况： B 与 S 完全不互溶 => 如同吸收过程： B 为惰性组分
相同：数学描述和计算
实际情况：三组分分别出现于两液相内，情况变复杂
2 、工业萃取过程：
萃取不能完全分离液体混合物，往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离，而溶剂可循环使用。
实质：将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物
举例：稀醋酸水溶液的分离：萃取剂：醋酸乙酯
3 、萃取过程的经济性：
取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现
（ 1 ）萃取过程的优势：（与精馏的关系）
ａ、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物；
液液萃取
(3)作图方法
①直角三角形法—适用于联结线斜率较大的场 合，参见图4-6(a)所示。作图要点是以联结线为斜 边，过联结线的两个端点，分别作AB边和BS边的平 行线，且两线相交得到一个三角形的直角点。由若 干个三角形的直角点组成的连线即为辅助曲线。
②平行线法—适用于联结线斜率较小的场合， 参见图4-6(b)所示。作图要点是过联结线的两个 端点，分别作AB边和AS边的平行线，由若干对平 行线的交点组成的连线即为辅助曲线。平行线法 有一个缺点，容易拖出一个大尾巴，即浪费纸头， 又不美观，但优点是比较准确，对任何斜率的联 结线都适用。
若组分B与S完全不互溶，则点L和点J分别 与三角形顶点B与S相重合。
若B与S和A与S为两对部分互溶，则溶解度 曲线超越了三角形相图的范围，将被三角形的 另一边切断，形成两条线，参见图4-4所示。
(3)特点
①溶解度曲线将三角形相图分为两个区域， 曲线以内为两相区，曲线以外为均相区(单相区) 。
②在两相区内的混合液分为两个液相，当达 平衡时，两个液层称为共轭相(共存相)。萃取操 作只能在两相区内进行。
一、溶解度曲线和联结线
1.溶解度曲线 (1)示意图 参见图4-3所示。
(2)求取
通过实验-作图获得。 现以情况(2)为例，实验-作图方法如下： 在一定温度下，B与S以任意数量相混合，必然得 到两个互不相溶的液层，各层的坐标分别为图中的点 L和点J。若于总组成为C的两元混合液中逐渐加入组 分A成为三元混合液，但其中组分B与S质量比为常数 ，故三元混合液的组成点将沿AC线而变化。
液-液萃取工艺专题讲座
液－液萃取工艺专题讲座
第一节 概述
利用原料液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异而实现混合液中组分分离的过程称为液－液萃取，又称溶剂萃取。液-液萃取, 它是30年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展,回流萃取,双溶剂萃取,反应萃取,超临界萃取及液膜分离技术相继问世, 使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的操作单元之一。
一.萃取操作原理
萃取是向液体混合物中加入某种适当溶剂，利用组分溶解度的差异使溶质A 由原溶液转移到萃取剂的过程。在萃取过程中, 所用的溶剂称为萃取剂。混合液中欲分离的组分称为溶质。混合液中的溶剂称稀释剂，萃取剂应对溶质具有较大的溶解能力，与稀释剂应不互
溶或部分互溶。
右图是萃取操作的基本流
程图。将一定的溶剂加到被分
离的混合物中， 采取措施（如
搅拌）使原 料液和萃取剂充
分混合混合，因溶质在两相间
不呈平衡，溶质在萃取相中的
平衡浓度高于实际浓度， 溶
质乃从混合液相萃取集中扩
散，使溶质与混合中的其它组分分离，所以萃取是液、液相
间的传质过程。
通常 ,萃取过程在高温下进行,萃取的结果是萃剂 提取了溶质成为萃取相，分离出溶质的混合液成为萃余相。萃取相时混合物，需要用精馏或取等方法进行分离，得到溶质产品和溶剂，萃取剂供循环使用。萃取相通常含有少量萃取剂，也需应用适当的分离方法回收其中的萃取剂，然后排放。
用萃取法分离液体混合物时，混合液中的溶质既可以是挥发性物质，也可以是非挥发性物质，（如无机盐类）。
当用于分离挥发性混合物时，与精馏比较，整个萃取过程比较复杂，譬如萃取相中萃取剂的回收往往还要应用精馏操作。但萃取过程本身具有常温操作，无相变以及选择适当溶剂可以获得较高分离系数等优点，在很多的情况下，
第四章 溶剂萃取(液-液萃取
二、分配定律 在一定温度、压力下，溶质分布在两个互不相溶的 溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度比为一常数K
应用前提条件 1必须是稀溶液 2溶质对溶剂的互溶没有影响 3同一种分子类型 弱电解质：以非离子化的形式溶解在有机溶剂中,而在 水中会部分离子化并存在有电离平衡，反映在分配系数 上，除了热力学常数外，还有表观分配系数(或称分配 比)，它们之间存在有一定的依赖关系。
五、溶剂的选择： 1．“相似相溶”原理： 分子结构相似:分子的组成、官能团、形态结构的相似； 能量(相互作用力)相似:如相互作用力有极性的和非极性的之分，两种
物质相互作用力相近，则能互相溶解。
2．溶剂的极性 分子间作用能相似，即分子之间相互作用力相似。 在生物工业上，考察较多的是分子极性。由介电常数 来衡量。 介电常数是一个化合物摩尔极化程度的量度，如果已 知介电常数，就能预测该化合物是极性的还是非极性 的。 物质的介电常数可通过测定该物质在电容器二极板间 的静电容量C来决定。 表5-5、5-6是一些溶剂的介电常数。己烷——介电常 数最低，极性最小；水极性最强。 根据萃取目标物质(产物)的介电常数，寻找极性相接 近的溶剂作为萃取溶剂，也是溶剂选择的重要方法之 一。
H
三、分离因数β 若原来料液中除溶质A以外，还含有溶质B，则由于A、B的分配系 数不同，萃取相中A和B的相对含量就不同于萃余相中A和B的 相对含量。 如A的分配系数较B大，则萃取相中A的含量（浓度）较B多，这样A 和B就得到了一定程度的分离。 萃取剂对溶质A和B的分离能力的大小可用分离因数β来表征：
【全版】液液萃取原理推荐PPT
二、辅助曲线和临界混溶点
☆辅助曲线 表示任意达平衡的两液相关系。其做法：
xA+ xS+ xB=1
所以由S 萃取 A 形成的E (S多A少)，最好使A 成为易挥发组分。
因中常用精馏回收S。
虽国然 kA>1 且 =14. 两☆矿相辅状 助态曲线液表-液示任意达平衡的两液相关系。
P 脱业溶剂基(除去S的影响)的平衡关系可以在“直角坐标”上表示出来。
化
混合器
分层器
R—萃余相
工
系
对该级做总物衡 F+S=M=E+R
xA E’—萃取液
R’—萃余液
图示为采用单一萃取剂萃取一种溶质的系统中有
三个组分； 若采用两种互不相溶的“双溶剂”做萃取
中 剂，或萃取两个或两个以上的溶质组分，则系统将涉
国
矿 业
及更多的组分——多组元体系。本章只讨论前者。
大
学 化
某些情况下萃取比精馏更经济，如：
B xS
xB
S
4-1-2 液-液相平衡关系在三角相图上的表示
一、溶解度曲线和联结线 ②
☆溶解度曲线的做法
中
国 矿
①
业
大
学
化 均相区
工
R1
M1
E1
LM
Q
学 院
将B、S按一定比例混合为M
液-液萃取法
思考题
1 衡量分离效果的因素主要是哪些？
2 试述影响萃取效果的主要因素？
3 选择萃取溶剂时还应考虑哪些方面？
4 请详述产生乳化的原因及消除乳化的具体措施？
5 系统分析法中萃取操作中的三部位法和四部位法常用的溶剂各是何物？
一液-液萃取法
1 液－液萃取原理
液-液萃取法即两相溶剂提取，是利用混合物中各组分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不间而达到分离目的的方法。简单的萃取过程是将萃取剂加入到样品溶液中，使其充分混合，因某组分在萃取剂中的平衡浓度高于其在原样品溶液中的浓度，于是这些组分从样品溶液中向萃取剂中扩散，使这些组分与样品溶液中的其他组分分离。
组分A在两相间的平衡关系可以用平衡常数K来表示：K＝CA/C'A。
式中CA: 组分A在苯取剂中的浓度；C'A:组分A在原样品溶液中的浓度。这就是分配定律。对于液一液萃取，K通常称为分配系数，可将其近似地看做组分在萃取剂和原样品溶液中的溶解度之比。
物质在萃取剂和原溶液中的溶解度差别越大，K值越大，萃取分离效果越好。当K≥100时，所用萃取剂的体积与原溶液体积大致相等时，一次简单萃取可将99%以上的该物质萃取至萃取剂中，但这种情况往往很少。K值取决于温度、溶剂和被萃取物的性质，而与组分的最初浓度、组分与溶剂的质量无关。
萃取过程的分离效果主要表现为被分离物质的萃取率和分离纯度。萃取率为萃取液中被萃取的物质与原溶液中该物质的溶质的量之比。萃取率越高，表示萃取过程的分离效果越好。
1.1 影响萃取效果的因素
影响分离效果的主要因素包括:萃取剂、被萃取的物质在萃取剂与原样品溶液两相之间的平衡关系(主要表现为被萃取物质在萃取剂与原样品溶液两相中的溶解度差别)、在萃取过程中两相之间的接触情况。被萃取物质在一定的条件下，主要决定于萃取剂的选择和萃取次数。
液-液萃取
图3
图4
④将分液漏斗放在固定的铁圈 上静置分层。待两相液体分层明显， 静置分层。待两相液体分层明显，
界面清晰时，打开上口玻璃塞，开启 界面清晰时，打开上口玻璃塞， 活塞，慢慢地放出下层液体，收集在 活塞，慢慢地放出下层液体， 锥形瓶中。当分界面层接近活塞时， 层接近活塞时， 锥形瓶中。 分界面层接近活塞时 关闭活塞，活塞片刻或轻轻振摇分液 关闭活塞，
漏斗，使附在内壁的液体充分下降， 漏斗，使附在内壁的液体充分下降，
再把下层的液体仔细地放出。 再把下层的液体仔细地放出。一旦放 关闭旋塞 完下层的液体则要迅速关闭旋塞。 完下层的液体则要迅速关闭旋塞。 ⑤ 取下漏斗，打开玻璃塞，将上 取下漏斗，打开玻璃塞， 层液体由上口倒出。收集到指定容器 层液体由上口倒出。 中。
四、实验步骤
1、一次萃取 、
用8mL乙酸乙酯萃取6mLHAc溶液，分出水相于锥形瓶 中，适量蒸馏水稀释，以酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液滴 定至终点，算出HAc在两相中各自的质量，计算一次萃取率和 分配系数K=c(水)/c(酯)。
2、二次萃取 、
用4 mL乙酸乙酯萃取6mLHAc溶液，分出的水相再用 4mL乙酸乙酯萃取，水相分液于锥形瓶中，适量蒸馏水稀释， 以酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液滴定至终点，算出在水相 中剩余的HAc质量，计算二次萃取率。 比较实验结果，得出实验结论。
大学课件-化工原理下册-萃取小结
F
E1
RN
M
连接F、Dmin点，与溶解度曲线相交于E1点，
则RNE1与FS的交点为和点M。
最小溶剂比：
( qmS qmF
) m in
FM SM
完全不互溶物系的萃取计算
• 单级萃取 （1）给S量，求E、R的浓度
由 C（ X F Y0 ），斜率-mB/mS 作直线， 与分配曲线的交点即为相组成。
F
M1
R1
E1 E2 E3
R2 M2
R’3 R3
M3
B
S
3. 多级逆流萃取 • 设计型计算: 已知溶剂比、分离要求，求N
A
F
R’N B
R1 RN
E1
M
E2
S
D
画梯级得理论级数
示意图
• 溶剂比和最小溶剂比
p
最小溶剂比的确定： 所有的级联线延长，与RNS相交， D点在右侧，则取离S最近的点；反之D点在左侧，则 取离S最远的点
Y
分配曲线
Y
D
-mB/mS
操作线
Y0
C
0
X
XF X
（2）给定分离要求X，求S用量 依操作线的斜率求溶剂用量mS。斜率=-mB/mS
Y
分配曲线
Y
D
-mB/mS
Y0
C
0
X
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P点： xA 0.3 xB 0.2 xS 0.5
组成符合归一性
xi 1
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7
4.2.2 液-液相平衡关系
根据萃取操作中各组分的互溶性，可将三元物系分为以下三 种情况。 （1）溶质A完全溶于溶剂S和原溶剂B，但B与S不互溶； （2）溶质A完全溶于溶剂S和原溶剂B，但B与S为部分互溶； （3）溶质A完全溶于原溶剂B，但A与S及B与S为部分互溶。
溶解度曲线将混合物的整 个组成范围分成两个区域， 曲线内是两相区，曲线外 是单相区或均相区。
当达到平衡时，两个液层
称为共轭相， 联结共轭液相组成坐标的直线称为联结线。
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9
2、辅助曲线和临界混溶点
由于实验数据有限，三角形相图中的有限条联结线不能满足萃 取操作的需要时，可借助辅助曲线确定任一点的平衡关系。
2 ) 分配曲线
将共轭相中溶质A的平衡组成直接标绘在直角坐标中，或将三
角形相图中溶质A的平衡组成转换到直角坐标中，就能获得分
配曲线 。分配曲线实际上表达了溶质A在两相的平衡关系。
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12
由于分配系数大于1 ，故分配曲线位于对角线的上侧。
4、温度对相平衡关系的影响
通常物系的温度升高，各组分的溶解度增大，两液相的互
EME RRM E MR
M ER
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15
注意：图中R、E代表液相组成的坐标，而杠杆规则中的R、E 代表液相的质量或质量流量。
若于A、B二元料液F中加入纯溶剂S，则混合液总组成的坐标 点M点沿SF线而变，具体位置有杠杆规则确定。
MF S MS F
MF S FS M
MFS
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（2）溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同的溶解 度；
（3）溶剂与被分离混合物有完一整版定pp的t 密度差 ；
3
（4）溶剂应易于回收，且价格低廉。
•3. 萃取过程的简单流程:
•混合过程: F（A+B）及S 充分接触,组分 转移； •澄清过程: 形成两相,由于密度差而分层。
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4
两相
香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素（精细化 工方面）
1．有关萃取几个基本概念:
•(1)萃取剂(溶剂)：所用的溶剂。(S)
•(2)溶质：原料液中易溶于溶剂的组分。(A)
•(3)原溶剂：原料液中较难溶于溶剂的组分（稀释剂）。(B)
2．对萃取剂的基本要求:
（1）溶剂不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶；
由于液-液萃取两相通常为三元混合物，故其组成和相平衡关 系 常用三角形坐标图来表示。
4-2-1 组成在三角形相图上的表示方法
萃取操作混合物组成常用质量分率表示 (原则上可用任意单位 表示)。
等边三角形； 直角三角形等； 等腰直角三角形（常用）
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6
习惯表示法： （1）各顶点表示纯组分； （2）每条边上的点为两组分混合物； （3）三角形内的各点代表不同组成的 三元 混合物。
习惯上，将溶质A可完全溶于B及S，但B与S为部分互溶 或完全不互溶的三元混合物系即（1）、（2）称之为第一类 物系。而将形成两对部分互溶组分的三元混合物系即（3） 称之为第二类物系。
第一类物系在萃取操作中较为常见。
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1 溶解度曲线和联结线
设溶质A完全溶于溶剂S和 原溶剂B，但B与S为部分 互溶 。
第4章 液-液萃取
4.1 概述
萃取：利用混合物中各组份在某一溶剂中的溶解度的差异, 分离 液-液混合物的单元操作。目的: 分离液-液混合物
•依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度之间的差异 使之分离。
萃取操作应用范围:
(1) 液体混合物中各组份的挥发能力差异很小，即其相对挥发度
接近1,采用精馏操作不经济。
萃取相E, y——溶剂相中出现 (S+A+B)
萃余相R, x——原料液中出现溶剂 (B+S+A)
脱除溶剂使 萃取相脱除溶剂得萃取液E’, y’ 萃余相脱除溶剂得萃余液R’, x’
4. 萃取后组成之间的变化:
萃取后:
yA xA yB xB
y,A x,A
结果,使组分得到一定程度的分离。
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4.2.1 三元体系的液-液相平衡
（2）液体混合物蒸馏时形成恒沸物。
（3）欲回收的物质为热敏性物料，或蒸馏时易分解、聚合或发
生其他变化。
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（4）液体混合物中含有较多汽化潜热很大的易挥发组份,特别 是该组分又不是目标组分，利用精馏操作能耗较大。
液-液萃取在工业中的应用
在石油化工中的应用 ：如 用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取 润滑油中的石蜡 。
辅助曲线也可称为共轭曲
线 。辅助曲线和溶解度曲
线的交点K就是临界混溶点 。
K点将溶解度曲线分为两部
分，靠近溶剂S一侧为萃取
相部分，靠近原溶剂B一侧
为萃余相部分 。利用辅助
曲线就可以从已知的液相组
成确定与其呈平衡的另一液
相组成。
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在一定温度下，三元物系的 溶解度曲线、联结线、辅助 曲线及临界混溶点的数据都 是由实验测得，也可从手册 或文献中查得。
溶度增大，单相区扩大，两相区缩小，溶解度曲线的形状和
联结线斜率都发生改变，不利于萃取操作。
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4.2.3 、杠杆规则
质量分别为R和E的两种三元 混合物两者混合后形成的新的 混合物M
M点称为R、E点的和点。
R点称为M、E点的差点。
E点称为M、R点的差点。
E RM R ME
3、分配系数和分配曲线
1) 分配系数
分配系数是指在一定温度下，
某组分在互相平衡的E相与R
相中的组成之比 。
kA
yA xA
kB
yB xB
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y y A
B ——萃取相E中组分A、B的质量分数；
x x ——萃余相R中组分A、B的质量分数。
A
B
kA值越大，萃取分离的效果越好。不同物系具有不同的分配 系数kA值；同一物系，kA值随温度而变，在恒定温度下，kA 值随溶质A的组成而变。只有在温度变化不大或恒温条件下 kA值才可近似看作常数。
在生物化工和精细化工中的应用：在生化药物制备过程中，生
成很复杂的有机液体混合物，这些物质大多为热敏性物质，不
能采用一般的蒸馏方法。若进行萃取操作，可以避免受热损坏，
提高有效物质的收率。例如青霉素的生产，用玉米发酵得到含
青霉素的发酵液，以醋酸丁酯为溶剂，经过多次萃取可得到青
霉wenku.baidu.com的浓溶液。
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