化工原理-萃取

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化工原理第五章 萃取

化工原理第五章 萃取

图 连结线斜率的变化
二.相平衡关系在三角形相图上的表示方法
1.溶解度曲线与联接线 一定温度下,测定体 系的溶解度曲线时,实验 测出的联结线的条数(即 共轭相的对数)总是有限 的,此时为了得到任何已 知平衡液相的共轭相的数 据,常借助辅助曲线(亦 称共轭曲线) 。
图 辅助曲线
2.辅助曲线和临界混溶点
第二节
液液相平衡
一. 三角形坐标图及杠杆规则 1.三角形坐标图 等边三角形 等腰直角三角形 不等腰直角三角形
一般而言,在萃取过程中很少遇到恒摩尔流的简化情况, 故在三角形坐标图中混合物的组成常用质量分数表示。 习惯 上,在三角形坐标图中,AB边以A的质量分率作为标度,BS 边以B的质量分率作为标度,SA边以S的质量分率作为标度。 三角形坐标图的每个顶点分别代表一个纯组分,即顶点A表示 纯溶质A,顶点B表示纯原溶剂(稀释剂)B,顶点S表示纯萃 取剂S。 三角形坐标图三条边上的任一点代表一个二元混合 物系,第三组分的组成为零。例如AB边上的E点,表示由A、 B组成的二元混合物系,由图可读得:A的组成为0.40,则B 的组成为(1.0-0.40)= 0.60,S的组成为零。
3. 分配系数和分配曲线
(1)分配系数 一定温度下,某组分在互相平衡的 E 相与 R 相中的组成之比称为该组分的分配系数,以 yA k表示,即溶质A
kA
yB 原溶剂B k B xB
xA
式中 yA、yB ——萃取相E中组分A、B的质量分数; xA、xB——萃余相R中组分A、B的质量分数。
分配系数kA表达了溶质在两个平衡液相中的分
第五章
▲ 第一节 概述
萃取
▲ 第二节 液液相平衡 ▲ 第三节 萃取分离效果及主要影响因数
▲ 第四节 萃取过程的计算

化工原理-萃取11

化工原理-萃取11

4.4.1 理论级当量高度法
萃取段的有效高度h h=n×(HETS)
n—理论级数;反映萃取的难易或过程要求达到的 分离要求。 HETS- 塔内相当于一个理论级分离能力的高度 称为理论级当量高度。大小由物系性质、操作条 件、设备型式决定,可由实验获得。反映塔的效 率。
4.4.1.1传质单元数法:
B与S完全不互溶,溶质组成较稀
HOR——萃余相总传质单元高度 NOR——萃余相总传质单元数。
4.4.2 常用萃取设备简介 混台—澄清槽
混合—澄清榴有以下优点
(1)处理量大,传质效率高,一般单级效率 在80%以上; (2)结构简单,容易放大和操作;
(3)两相流量比范围大,运转稳定可调,易 于开、停工;对物系适应性好,对含有少 量悬浮固体的韧料也能处理; (4)易实现多级连续操作,便于调节级数。
轻相从筛板下横向流过,从升液管 进入上一层板。而重相在重力作用下分 散成细小液滴,在轻相层中沉降,进行 传质。穿过轻相层的重相液涡开始合并、 凝聚,聚集下层筛板。通过多次分散和 凝聚实现两相分离,其过程和轻相是分 散相完全类似。
(3)填料萃取塔
填料萃取塔结构简单, 造价低廉,操作方便, 适合于处理腐蚀性料 液,尽管传质效率较 低,在工业上仍有一 定应用。一般在工艺 要求的理论级小于3, 处理量较小时、可考 虑采用填料萃取塔
4.3.2 B与S不溶
对全过程作溶质的物料衡算
4.3.3溶剂比(S/F)和萃取剂最小用量
当S/F小到 Smin时,某 一操作线与联 接线重合,操 作线与分配线 相交或相切, 所用理论级数 为无穷多
4.4 微分接触式逆流萃取的计算


微分接触式逆流萃取操作是萃取相和萃 余相逆流微分接触,通常在塔式设备(如 喷洒塔、脉冲筛板塔等)中进行,其流程 如图所示。重相(如原料液)从塔顶进入塔 中,从上向下沉动,与自下向上流动的 轻相(如萃取剂)逆流连续接触,进行传质, 萃取结束后,两相分别在塔顶、塔底分 离,最终的萃取相从塔顶流出,最终的 萃余相从塔底流出。

化工原理第四章-萃取

化工原理第四章-萃取

4.1.3 分配系数和分配曲线
(2)分配曲线
由相律可知,温度、压力一定时,三组分体系两液相呈平
衡时,自由度为1。故只要已知任一平衡液相中的任一组分的组
成,则其它组分的组成及其共轭相的组成就为确定值。换言之,
温度、压力一定时,溶质在两平衡液相间的平衡关系可表示为
yA f (xA)
(4-5)
x A ——萃取相E中组分A的质量分数;
y A——萃余相R中组分A的质量分数。
此即分配曲线的数学表达式。
4.1.3 分配系数和分配曲线
图4-7 有一对组分部分互溶时的分配曲线
4.1.3 分配系数和分配曲线
如图4-7所示,若以为 x横A 坐标,以 y为A 纵坐标,则可
在 x ~ y直角坐标图上得到表示这一对共轭相组成的点N。每一对 共轭相可得一个点,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
图4-6 辅助曲线
4.1.2 三角形相图
辅助曲线与溶解度曲线的交点为P,显然通过P点的联结线无 限短,即该点所代表的平衡液相无共轭相,相当于该系统的临界 状态,故称点P为临界混溶点。P点将溶解度曲线分为两部分:靠 原溶剂B一侧为萃余相部分,靠溶剂S一侧为萃取相部分。由于联 结线通常都有一定的斜率,因而临界混溶点一般并不在溶解度曲 线的顶点。临界混溶点由实验测得,但仅当已知的联结线很短即 共轭相接近临界混溶点时,才可用外延辅助曲线的方法确定临界 混溶点。
成的增大而降低。一定温度下,仅当溶质组成范围变化不大时,kA 值才 可视为常数。对于萃取剂S与原溶剂B互不相溶的物系,溶质在两液相中

化工原理萃取-总结

化工原理萃取-总结

4、萃取液的最大浓度
当S=Smin时,E的浓度yA最大,但y’A一般不是最大。
y’A= y’Amax时溶剂用量的求法:
A
过S点作溶解度曲线的切线得点E,
求得R,得M点,于是得:
y’Amax
yA’
F
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
E
MF mS MS mF
RM
对比:y’A与y’Amax
B
S 可见: y’A<y’Amax
9.5 溶剂的选择及其它萃取方法 9.5.1 溶剂的选择
(1)三角形坐标
(2)杠杆定律
求和点M:
mE RM mR ME
求差点R:
mE MR
mM
ER
(3) 三角形相图 ▲ 溶解度曲线、平衡联结线、辅助曲线 ▲ 温度、压力对相平衡的影响
(4)分配曲线
(5)分配系数
溶质:
kA
溶质A在E相中的组成 溶质A在R相中的组成
yA xA
原溶剂:
kB
yB xB
(6)脱溶剂基分配曲线
A
K F
M
B
S
b)确定E,R的量及组成 采取图解试差法确定E,R的组成。
由杠杆定律确定E和R的量:
A
MR
mE ER mM
K F
ME R
B
S
单级萃取图解法
mR mM mE
c) 确定萃取液与萃余液的组成及量
FR' m'E E' R' mF
A
E’
m'R mF m'E
K
F
R’ R B
ME S
脱除溶剂量为:
mSE mE m'E
单级萃取图解法

化工原理(天大版)---(下册)第四章 萃取

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

化工原理第十三章-萃取

化工原理第十三章-萃取

恒温条件下,在实验瓶中加入 A
恰当的B与S,使混合物的浓度
位于RE之间(d点),滴加少许
溶质A至 M1 点,充分混合后静 置分层,取两相试样分析,得
共轭相 E1 和 R1 的组成,联结
R1E1 线即为平衡联结线。
B R1
M1
E1
S
R
d
E
连接所有的E、R点即得溶解度曲线。
液-液相平衡
溶解度曲线将三角形相图分成两个区域,该曲线与底边 所围的区域为分层区域或两相区,曲线以外是均相区。
自由度
f N 2 32 2 3
T、P 一定时,互成平衡的两相组成的自由度为1。
液-液相平衡
溶解度曲线与平衡联结线 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。
A组分在萃取相中的浓度 kA A组分在萃余相中的浓度
yA xA
kB
yB xB
分配系数一般不为常数,其值随浓度而异。 在 A 浓度变化不大和恒温条件下,kA 可视为常数 (平衡常数 m),其值由实验测得。
注意:kA 只反映 S 对 A 的溶解能力,不反映 A、B 的 分离程度。
液-液相平衡
液液平衡给出以下两种关系:
工业萃取过程
需解决的问题:
稀醋酸,A+B S+B
1. 选择一合适的萃 取剂;
2. 提供优良的萃取 设备;


沸 分层器



萃取相,馏 S+A(B) 塔

《化工原理》第九章 萃取.

《化工原理》第九章  萃取.

第一节 液-液萃取的基本原理
图9-1 组成在三角形相图上的表示方法
第一节 液-液萃取的基本原理
此外,M点的组成也可由ME线段读出萃取剂S的含量, MF线段读出溶质A的含量,原溶剂B的含量不直接从图上读 出,而是可方便地计算出,即:B=100-(S+A)。
直角等腰三角形可用普通直角坐标纸绘制。有时,也 采用不等腰直角三角形表示相组成,只有在各线密集不便 于绘制时,可根据需要将某直角边适当放大,使所标绘的 曲线展开,以方便使用。
第一节 液-液萃取的基本原理
1.三组分系统组成的表示法
液-液萃取过程也是以相际的平衡为极限。三组分系 统的相平衡关系常用三角形坐标图来表示。混合液的组成 以在等腰直角三角形坐标图上表示最方便,因此萃取计算 中常采用等腰直角三角形坐标图。
在图9-1中,三角形的三个顶点分别表示纯组分。习 惯上以顶点A表示溶质,顶点B表示原溶剂,顶点S表示萃 取剂。三角形任何一个边上的任一点代表一个二元混合物, 如AB边上的H点代表由A和B两组分组成的混合液,其中A的 质量分数为0.7,B为0.3。三角形内任一点代表一个三元 混合物,如图M中的点,过M点分别作三个边的平行线ED、 HG与KF,其中A的质量分数以线段MF表示, B的以线段MK表 示,S的以线段ME表示。由图可读得:WA =0.4,WE=0.3, WS=0.3。可见三个组分的质量分数之和等于1。
(3)萃取剂回收的难易与经济性 萃取剂通常需要回 收后循环使用,萃取剂回收的难易直接影响萃取的操作费 用。回收萃取剂所用的方法主要是蒸馏。若被萃取的溶质 是不挥发的,而物系中各组分的热稳定性又较好,可采用 蒸发操作回收萃取剂。
在一般萃取操作中,回收萃取剂往往是费用最多的环 节,有时某种萃取剂具有许多良好的性能,仅由于回收困 难而不能选用。

化工原理实验-萃取

化工原理实验-萃取
B 借助塔内的填料,如填料塔。
C 借助外加能量,如转盘塔,振动塔,脉动塔,离心萃取器等。
液滴的尺寸除与物性有关外,主要决定于外加能量的大小。
(3)萃取塔的操作
萃取塔在开车时,应首先将连续相注满塔中,然后开启分散相,分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此当轻相作为分散相时,应使分散相不断在塔顶分层段凝聚,当两相界面维持适当高度后,再开启分散相出口阀门,并依靠重相出口的π形管自动调节界面高度。当重相作为分散相时,则分散相不断在塔底的分层段凝聚,两相界面应维持在塔底分层段的某一位置上。
H 萃取塔的有效接触高度。
已知塔高H和传质单元数 ,可由上式取得 的数值。 反映萃取设备传质性能的好坏, 越大,设备效率越低。影响萃取设备传质性能 的因素很多,主要有设备结构因素,两相物性因素,操作因素以及外加能量的形式和大小。
4.外加能量的问题
液液传质设备引入外界能量促进液体分散,改善两相流动条件,这些均有利于传质,从而提高萃取效率,降低萃取过程的传质单元高度,但应该注意,过度的外加能量将大大增加设备内的轴向混合,减小过程的推动力。此外过度分散的液滴,滴内将消失内循环。这些均是外加能量带来的不利因素。权衡利弊两方面的因素,外界能量应适度,对于某一具体萃取过程,一般应通过实验寻找合适的能量输入量。
振动塔具有以下几个特点:1)传质阻力小,相际接触界面大,萃取效率较高;2)在单位塔截面上通过的物料速度高,生产能力较大;3)应用曲柄连杆机构,筛板固定在刚性轴上,操作方便,结构可靠。
五、实验操作原则及分析方法
1.操作原则
(1)应先在塔中灌满连续相——水,然后开启分散相——煤油,待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后,通过连续相的出口π形管,调节两相的界面于一定的高度。

化工原理实验-萃取

化工原理实验-萃取
3 6 2
S
4
5
xC xD
1
F xF
1 加料磁力泵
2 水槽
3 煤油槽
4 转子流量计
5 振动筛板塔
6 振动泵
5 实验操作要点
(1) 首先开启连续相(水)的转子流量计(阀门)向塔中灌水,待萃取塔灌 满水后,再开启分散相(煤油)的转子流量计,并按照相比1∶1的要求将 两相的流量计读数调节至适当刻度。建议的连续相流量为4L/h; (2) 启动直流电机,在直流电压30-90伏的范围内适当分布实验点; (3) 待分散相在塔顶分层段凝聚一定厚度的液体后,通过连续相的出口“Π” 形管,将两相界面调节至适当高度; (4) 在某一直流电压(即振动频率)下,待系统稳定约20分钟左右,取样分 析x1和x2; (5) 在振动塔的振动频率和振幅一定时,若增大两相流量,塔内分散相的滞留 量也随之增大,液泛时滞留量可达到最大值。此时可观察到分散相不断合并, 最终导致转相,在塔底(或塔顶)出现第二界面。建议在实验数据测定结束后, 通过实验观察这一现象
振动筛板塔的外加能量以 a
f 为标志。当振幅 a 一定
时,振动频率 f 由外加电压 v 的大小所决定。 在一定的 F : S下(如 4 :4 体积流量刻度值。数据处理 时须换算为重量流率之比),研究外加能量 v 对 响, 实验中做四、五个点。 的影

各套实验装置经验操作数据见后页。
HOR
设备号 1 2 3 4 5 6 7 8
N煤油 (N V ) NaOH V煤油 ( 25ml)
N煤油 M 苯钾酸 ( 122) G% 煤油 ( 800)
4. 数据处理 (1)用重量百分数和重量 流率进行计算。(K = 2.2)
水 K=2.2

化工原理 萃取

化工原理 萃取

化工原理萃取
化工原理中的一种常用技术是萃取。

萃取是一种通过在两个不相溶的相中转移物质的过程。

该过程常用于分离和提取化合物,以及从溶液或混合物中去除杂质。

在萃取中,通常会使用两种相,即有机相和水相。

有机相通常是有机溶剂,可以与待提取物质发生相互作用。

而水相则是用于分离提取物质的溶剂,通常是水或酸碱溶液。

萃取过程的关键是选择合适的有机相和水相,以及调节温度、酸碱度等条件,使得待提取物质能够在两相间分配达到最大程度。

常用的有机相包括醚类、醇类、酮类等,而常用的水相则是酸碱溶液或水。

萃取操作一般分为简单萃取和多级萃取两种方式。

简单萃取是指一次性使用一种有机溶剂进行提取,适用于提取量较少的情况。

而多级萃取则是指使用多种有机相进行多次提取,以提高提取效率和纯度。

在萃取过程中,要注意控制各种条件,如溶剂的选择、溶解度、温度、pH值等。

此外,还需要注意操作的安全性,如通风、
避免火源等。

萃取操作还需要进行后续的分离、过滤、干燥等步骤,以获得纯净的提取物质。

综上所述,萃取是一种常用的化工原理技术,通过在两个不相溶的相中转移物质,实现分离和提取化合物的目的。

在进行萃
取操作时,需要注意选择合适的溶剂、控制条件,并进行后续的分离和处理步骤。

化工原理萃取的原理和过程

化工原理萃取的原理和过程

化工原理萃取的原理和过程
化工原理中的萃取是一种分离技术,通过两种或更多互不溶解的液体相中的溶质分子在物理或化学作用下从一个相转移到另一个相,以实现溶质的分离和纯化。

萃取的基本原理是根据溶质在两相之间的相对溶解度不同,利用两相的不溶性将溶质从原始混合物中分离出来。

萃取过程可以分为以下几个步骤:
1. 选择合适的溶剂:根据待分离的目标溶质的性质,考虑到它在溶剂中的溶解度和选择性,选择的溶剂应与混合物的其他组分无相容性。

2. 混合物与溶剂接触:将混合物与溶剂加入一起,并充分搅拌或搅拌以实现溶质的均匀分配。

3. 平衡:让混合物与溶剂在一定的时间内保持接触,使得溶质在两相之间达到平衡分配。

4. 相分离:通过物理或化学手段,使得混合物与溶剂分成两个不溶的相。

根据溶质的亲疏水性,可以利用重力、离心、过滤或蒸发等方法分离两相。

5. 萃取:溶质会根据其相对溶解度的差异,从一个相转移到另一个相。

适当调
整操作条件,如温度、压力、pH值等,以促进溶质在两相之间的传递。

6. 分离和回收:在萃取过程中,根据溶质在两相之间的分配系数和两相的溶解度,可以通过进一步处理两相来分离和回收溶质。

综上所述,化工原理中的萃取利用两相的不溶性和溶质在两相之间的相对溶解度差异,将溶质从混合物中分离出来。

通过选择合适的溶剂、混合物与溶剂接触、平衡、相分离、调整操作条件、分离和回收等步骤,完成溶质的萃取过程。

化工原理课件(天大版)第七章 萃取

化工原理课件(天大版)第七章 萃取

Ys XF 1 K) n ln( YS ln( 1 Am ) Xn K
2013-5-19
33
3、多级逆流萃取的流程与计算
1、多级逆流萃取的流程
2013-5-19
34
2、多级逆流萃取的计算
1)萃取剂与稀释剂部分互溶的体系
E1 F R1 R2 M
E2 E3

RN
2013-5-19
35
F S M E1 R N
Yn Yo B S N ( X N X N 1 )
——错流萃取每一级的操作线方程
2013-5-19
31
E
Y1 Y2 Y0 O
E1 E2
-B/S2
-B/S3 X2 U X1
-B/S1
V XF
2013-5-19
32
b)解析法 分配曲线: 设: A m
Y KX
KS B
——萃取因子
R

MR ME
S MF F MS
萃余液
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R
萃余相
最小溶剂比
S M'F = F min M ' S
18
7.1.6 、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
A在萃余相中的质量分率 B在萃余相中的质量分率
(X R X F )
——单级萃取的操作线方程
Y
Y1 E1
B S
X1
2013-5-19
XF X
27
(1) 设计型问题。 已知原料液处理量 和组成,给定溶剂 用量和组成 , 在图中 可确定C(XF,Y0), 按斜率(-B/S) 作操作 线, 与分配曲 线的交点D即为该 过程获得的萃取相 和萃余相的组成点 。 (2) 操作型问题。规定单级萃取的分离要求,如萃余相 组成X,求所需溶剂用量,可在图中根据X确定D(X,Y), 连接C、D得到操作线CD,根据操作线斜率即可求出所需 的溶剂用量。

化工原理课件12萃取(LiquidExtraction)

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

化工原理下萃取过程的流程与计算

化工原理下萃取过程的流程与计算

化工原理下萃取过程的流程与计算化工原理中的萃取过程是指利用溶剂将目标物质从混合物中分离出来的操作过程。

该过程适用于从可溶液中获得目标物质,或者将两相液体或气体中的目标物质转移至另一相中。

萃取过程的流程一般包括以下几个步骤:1.选择合适的溶剂:根据目标物质的物化性质,选择适合的溶剂。

该溶剂应与混合物中其他成分相互不溶或溶度低。

同时,溶剂的选择还要考虑到需求的目标物质浓度、产率和分离度等因素。

2.混合物预处理:将待萃取的混合物进行预处理,以提高目标物质的相对浓度。

预处理手段可以包括调整溶剂酸碱性、溶剂萃取剂的加入以及混合物的预处理等。

3.萃取过程:在一定温度条件下,将混合物与溶剂充分接触并反应。

在这个过程中,目标物质会从混合物中转移到溶剂中,得到所需的提取液。

4.分离过程:对提取液进行分离,获得目标物质。

分离过程可以采用各类分离工艺,如蒸馏、结晶、过滤等。

萃取过程的计算主要涉及到平衡和热力学方面的内容。

其中,平衡计算主要包括挥发分离计算、浸出平衡计算和溶剂选择计算等。

而热力学计算主要包括传热和传质方面的内容,例如浸出塔传质速率的估算、提取液的热力学性质计算等。

以浸出平衡计算为例,其步骤如下:1.确定混合物的成分:通过实验或其他手段,获得混合物的成分组分,包括所需的目标物质。

2.根据热力学平衡关系,建立分离物质在混合物与溶剂中的分配系数。

该系数表示分离物质在两相中的相对分配情况。

3.在给定温度和溶剂比例下,根据分配系数计算提取液中目标物质浓度。

4.根据计算结果,可以调整溶剂比例、反应温度或溶剂浓度等参数,以提高目标物质的回收率和分离度。

需要注意的是,萃取过程的最终计算结果可能受到外部因素的影响,如反应速率、传质速率、传质过程中的温度变化和浓差极化等。

因此,在进行计算时,需要综合考虑多个因素,进行系统的分析和优化。

综上所述,化工原理中的萃取过程是一种分离技术,其流程包括溶剂选择、混合物预处理、萃取过程和分离过程。

化工原理实验—萃取

化工原理实验—萃取

化工原理实验—萃取萃取是化工工程中常见的分离纯化技术,其基本原理是将混合物中的目标化合物转移至另一种不相混溶的可溶剂中,从而实现分离纯化。

萃取广泛应用于化工、生物工程、食品行业等领域,具有操作简便、分离效率高、纯度可控等优点。

本实验旨在通过萃取实验,加深学生对萃取原理及操作技巧的理解,提高学生解决工程问题的能力和综合实验操作技能。

实验一:两相萃取分离苯和甲苯实验原理:苯和甲苯是两种不同的有机物,可以用两相萃取法进行分离。

两相萃取法是指两种可相互溶解的液体用分液漏斗分离,其中一种液体通常为水,称为水相,另一种液体为无水溶液,称为有机相。

以苯和甲苯为例,实验原理如下:苯和甲苯对水不溶,可以用水作为萃取剂,使其溶于水相中,从而完成两相分离。

实验步骤:1. 将5 mL苯和5 mL甲苯混合在干净干燥的锥形瓶中,摇匀后记录混合物体积。

2. 将混合液倒入分液漏斗中,加入等体积的水。

3. 将分液漏斗盖住并轻轻摇动,使两相充分混合。

4. 等两相分离后,打开分液漏斗的滴嘴,放出有机相,记录体积。

5. 重复取两组数据。

6. 根据实验数据计算苯和甲苯在水中的分配系数。

实验结果:实验数据如下表所示:混合物体积/mL 有机相体积/mL10 5.5计算分配系数:由于苯和甲苯对水不溶,可以假设二者在水相中的浓度非常接近于0,因此可以利用分配定律(分配系数=有机相中溶质的摩尔浓度/水相中溶质的摩尔浓度)计算分配系数。

在实验中,混合物体积相同,有机相中苯和甲苯的摩尔浓度分别为:由于苯和甲苯的分子量相似,可将它们的平均摩尔浓度作为计算结果(C=(0.043+0.043)/2=0.043 mol/L)。

水相中溶质的摩尔浓度非常接近于0,可认为不对分配系数产生影响。

Kd = (5.5 mL/10 mL)/(4.5 mL/10 mL) ≈ 1.22实验二:萃取纯化对乙酰氨基酚实验原理:对乙酰氨基酚是一种亲水性较强的化合物,可以通过萃取纯化的方法提高其纯度。

化工原理萃取

化工原理萃取

化工原理萃取首先,我们来谈谈萃取的基本原理。

萃取是利用两种或多种互不相溶的溶剂对混合物进行分离的方法。

在化工生产中,通常会选择一种有机溶剂和水作为两相,通过它们之间的分配系数差异,实现混合物中组分的分离。

这种分离方法在化工生产中具有广泛的应用,可以用于提取、分离、净化各种化合物。

其次,萃取的操作过程需要注意的一些关键因素。

首先是溶剂的选择,溶剂的选择直接影响到萃取的效果。

其次是溶剂的用量,合理的溶剂用量可以提高萃取效率,降低成本。

另外,萃取的操作条件也需要严格控制,包括温度、压力、搅拌速度等参数的选择。

在进行萃取操作时,需要根据具体的混合物成分和要求,选择合适的操作条件,以达到最佳的分离效果。

在化工原理萃取的应用中,有一些常见的萃取设备。

例如,萃取塔是一种常见的萃取设备,它通常由填料层和萃取剂层组成,通过填料的大表面积接触,实现混合物中组分的分离。

此外,还有萃取离心机、萃取萃取器等设备,它们都在化工生产中发挥着重要的作用。

最后,化工原理萃取在工业生产中具有广泛的应用。

它可以用于石油化工、化学工业、生物工程等领域,实现各种物质的提取、分离和净化。

在石油化工中,萃取可以用于提取石油中的杂质和有用成分;在化学工业中,可以用于有机合成反应中的产物提取和分离;在生物工程中,可以用于生物制品的提取和纯化。

可以说,化工原理萃取在化工生产中发挥着不可替代的作用。

综上所述,化工原理萃取是一种重要的分离技术,它通过溶剂在两种或多种相之间的传质作用,实现混合物中组分的分离。

在化工生产中,萃取具有广泛的应用,需要化工工程师们熟练掌握其基本原理、操作过程和常见设备。

只有深入理解化工原理萃取,才能更好地应用于工业生产中,实现物质的提取、分离和净化,为化工生产的高效运行提供有力支持。

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