化工原理第四章 萃取 PPT
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《萃取和重结晶》PPT课件

黄酮苷,其结构如下:
OH
8
1
2' 3'
HO
O
O2
OH
7
4'
6 5
43
O
6' 5'
OH O
O
H2C O O
O
OH OH OH
OH
OH CH3
OH
黄酮骨架
芦丁(Rutin)
主要试剂及产品的物理常数:(文献值)
名称 芦丁
分子量 性状 折光率
610.51
黄色 针晶
比重
熔点 /℃
174 ~ 178 ℃
沸点 /℃
固体物质还可用热溶剂萃取,特别是有的物质冷时难溶,热时易溶, 则必须用热溶剂萃取。一般采用回流装置进行热提取,固体混合物在一 段时间内被沸腾的溶剂浸润溶解,从而将所需的有机物提取出来。
实验要求:(从槐花米中提取芦丁)
称取2.5g槐花米,研磨细后,放入滤纸套筒,再将滤纸筒放入脂肪提 取器中,在圆底烧瓶中加入适量的70%乙醇和两粒沸石,与冷凝管组装 成液固提取装置,用电热套加热连续回流提取,待虹吸2~3次,即可撤 去热源。稍冷却,改为常压蒸馏装置,蒸至圆底烧瓶内液体只剩下小体 积(2~3mL),得到浓缩液,回收蒸出的乙醇。
CA K CB
CA、CB表示一种物质在A、B两种互不相溶的溶剂中的物 质的量浓度。K是一个常数,称为“分配系数”,它可以近 似地看作是物质在两溶剂中溶解度之比。
由于有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大,
因而可以用与水不互溶的有机溶剂将有机物从水溶液中萃取
出来。为了节省溶剂并提高萃取效率,根据分配定律,用一
重结晶溶液若带有颜色,可加入适量活性炭(一般为固体化合物的 1-5%)进行脱色,煮沸5-10分钟,然后趁热过滤。
萃取-课件

乳化现象
有机相 水相
乳化层
水包油(O/W)型 油包水(W/O)型
乳浊液的破坏措施
物理法:离心、加热,吸附,稀释 化学法:加电解质、其他表面活性剂 * 转型法 加入一种乳化剂,条件: ① 形成的乳浊液类型与原来的相反,使原乳浊液转型 ② 在转型的过程中,乳浊液破坏,控制条件不允许形成 相反的乳浊液, * 顶替法 加入一种乳化剂,将原先的乳化剂从界面顶替出来: ① 形成的乳浊液类型与原来的一致 ② 它本身的表面活性 > 原来的表面活性 ③ 不能形成坚固的保护膜。
1 你能叙述一下四氯化碳萃取碘水的过程吗?
我们把四氯化碳称为萃取剂,碘水中的水 2 称为原溶剂,你能归纳出选择萃取剂的原
则吗?
3 请你给萃取下一个定义
b. pH值
c. 相比 影响分配系数,影响物质解离情况
d. 盐分
溶媒比=溶媒体积/萃取体积
溶媒比↑萃取效果↑溶媒回收费用↑
e. 乳化程度
盐分影响分配系数
尽量破坏乳浊液,如轻度乳化,要加热过滤离心(热 敏物质不用热);重度乳化,加SDS、溴化十五烷基 吡啶等去乳化剂。
pH的影响
pH对表观分配系数的影响(pH ~ K) pH低有利于酸性物质分配在有机相,碱性 物质分配在水相。 对弱酸随pH ↓K ↑, 当pH << pK 时, K→K0
当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时生化物质倾向于在两相之间进行分配当条件选择得恰当时所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移集中到一相中而原来溶液中所混有的其它杂质如中间代谢产物杂蛋白等分配在另一相中这样就能达到某种程度的提纯和浓缩
本章主要内容
1.萃取概念及基本原理 2.萃取的操作过程 3. 萃取过程的影响因素
化工原理(下)第4章液液萃取

均相 区
溶解 度曲 线
联结
两相
线
区
溶解度曲线 (1)-已知联结线
溶解度 曲线
辅助 曲线
溶解度曲线 (2)-已知辅助曲线
辅助曲线和临界混溶点
若要求与已知相成-平衡的另一相 的数据,常借助辅助曲线(也称共轭 曲线)求得
若干联结线数据-辅助曲线 通过点R1、R2...等分别作底边BS
的平行线 通过相应联结线另一端点E1、E2...
三、液-液平衡相图(溶解度曲线)
1. 溶解度曲线的两种形式 根据萃取操作中各组分的互溶性,三元物系分
为以下情况,即
① A完全溶于B及S,B与S不互溶 ② A完全溶于B及S,B与S部分互溶
Ⅰ类物系√
③ A完全溶于B,A与S部分互溶 B与S部分互溶
Ⅱ类物系
溶解度曲线和联结线
A完全溶于B、S, 而B与 S部分互溶
A
差点
M
O 和点
MB
B
差点
杠杆规则
A xS
xA R zA yA
zS
M
yS
液相 R r kg xA、xS、xB
液相 E e kg yA、yS、yB
E
B
xB zB yB
S
杠杆规则的应用
液相 M m kg zA、zS、zB
mre
e MR r ME
xA zA zA yA
e MR
m RE xA zA xA yA
T一定, B与S任意混合 →两个互不相溶的液层 (点L、J )
总组成为C的二元混合 液中逐渐加入组分A成 为三元混合液
B与S质量比为常数, 故三元混合液的组成将 沿AC线变化
溶解度曲线和联结线
萃取技术PPT课件

第10页/共12页
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
第11页/共12页
感谢您的观看。
第12页/共12页
第4页/共12页
仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
第9页/共12页
注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗, 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法,通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水,振荡,看是否泄漏和 旋塞是否严密,萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定,同.时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开,最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求:和原溶液 中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远 大于原溶剂,并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意:①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超 过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食 指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时 用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置,待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
第1页/共12页
• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或 多组分溶液,实现组分分离的传质分离过 程,是一种广泛应用的单元操作。 利用相 似相溶原理,萃取有两种方式:
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
第11页/共12页
感谢您的观看。
第12页/共12页
第4页/共12页
仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
第9页/共12页
注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗, 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法,通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水,振荡,看是否泄漏和 旋塞是否严密,萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定,同.时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开,最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求:和原溶液 中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远 大于原溶剂,并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意:①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超 过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食 指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时 用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置,待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
第1页/共12页
• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或 多组分溶液,实现组分分离的传质分离过 程,是一种广泛应用的单元操作。 利用相 似相溶原理,萃取有两种方式:
第四章-萃取精馏PPT课件
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分间的相对挥发度,就必须使
A 1 SA 2 SA 1 20(8)
.
32
二、萃取精馏的原理
② 溶剂的稀释作用
ln1S 2 l n p p 1 2 0 0 T 3 A 1 1 2 x S 1 2 x 1 x S A 1 S A 2 S
A1( 212x1) 表示原溶液非理想性的程度
说明:此时加入溶剂后,在这一浓度( x1 值较
小或 x1 值较大)区域,12S反而变小,
即将使分离变得比无溶剂时更加困难。
.
29
二、萃取精馏的原理
c) 物系本身性质( A12、x1)的影响 (a)当 A 1 20,即组分1和组分2形成 正偏差溶液时
低浓度区:
x1 0.512x1 0A1 212x10
.
7
⑵萃取精馏工艺流程
主要设备:萃取精馏塔
塔结构:由三段组成
底段(即提馏段): 提馏出易挥发组分;
中段(即精馏段): 易挥发组分在该段被提 浓,难挥发组分进入溶剂中, 故也称为 吸收区;
顶段(溶剂回收段): 分离易挥发组分和溶 剂, 减少溶剂的损失, 即使塔顶xS=0。
.
8
⑵萃取精馏工艺流程
特点: 1. 二塔串联; 2. S为难挥发组分, 一般在近于塔顶加
第四章 特殊精馏技术
.
1
.
2
第四章 主要内容
本章要求
4.1 共沸精馏 4.2 萃取精馏 4.3 加盐萃取精馏
本章小结 参考文献
思考题
.
3
本章要求:
❖ 4.1 共沸精馏
❖ 1)理解共沸组成和共沸精馏过程的计算方法, 共沸剂的选择原则及加入量的分析。
❖ 2)理解共沸精馏和萃取精馏含义,均相共沸物 和非均相共沸物的特征。
A 1 SA 2 SA 1 20(8)
.
32
二、萃取精馏的原理
② 溶剂的稀释作用
ln1S 2 l n p p 1 2 0 0 T 3 A 1 1 2 x S 1 2 x 1 x S A 1 S A 2 S
A1( 212x1) 表示原溶液非理想性的程度
说明:此时加入溶剂后,在这一浓度( x1 值较
小或 x1 值较大)区域,12S反而变小,
即将使分离变得比无溶剂时更加困难。
.
29
二、萃取精馏的原理
c) 物系本身性质( A12、x1)的影响 (a)当 A 1 20,即组分1和组分2形成 正偏差溶液时
低浓度区:
x1 0.512x1 0A1 212x10
.
7
⑵萃取精馏工艺流程
主要设备:萃取精馏塔
塔结构:由三段组成
底段(即提馏段): 提馏出易挥发组分;
中段(即精馏段): 易挥发组分在该段被提 浓,难挥发组分进入溶剂中, 故也称为 吸收区;
顶段(溶剂回收段): 分离易挥发组分和溶 剂, 减少溶剂的损失, 即使塔顶xS=0。
.
8
⑵萃取精馏工艺流程
特点: 1. 二塔串联; 2. S为难挥发组分, 一般在近于塔顶加
第四章 特殊精馏技术
.
1
.
2
第四章 主要内容
本章要求
4.1 共沸精馏 4.2 萃取精馏 4.3 加盐萃取精馏
本章小结 参考文献
思考题
.
3
本章要求:
❖ 4.1 共沸精馏
❖ 1)理解共沸组成和共沸精馏过程的计算方法, 共沸剂的选择原则及加入量的分析。
❖ 2)理解共沸精馏和萃取精馏含义,均相共沸物 和非均相共沸物的特征。
第四章 讲 萃取-反胶团萃取
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三、生理活性物质的分离浓缩
(一)反胶团萃取原理
是蛋白质从主体水相向溶解于有机溶剂相中纳 米级的、均一且稳定的、分散的反胶团微水相中的 分配萃取。
特点:
萃取进入有机相的生物大分子被表面活性分子所 屏蔽,从而避免了与有机溶剂相直接接触而引起的 变性、失活。 可通过调整pH、离子强度、表面活性剂浓度等来 控制分离场(反胶团)--待分离物质(生物大分子) 的相互作用,实现对目的物质高选择性的萃取。
(3)蛋白质被吸 附在微胶团的 “内壁”上;
(4)蛋白质被几 个微胶团所溶解, 微胶团的非极性尾 端与蛋白质的亲脂 部分直接作用。 大多数学者接受的 是水壳模型。
(三)影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
蛋白质的萃取与蛋白质的表面电荷、反胶 团内表面电荷之间静电作用及反胶束的大 小有关。
1、水相pH值对萃取的影响
四、反胶团萃取蛋白质的应用
1、分离蛋白质混合物
如利用反胶团分离核糖核酸酶、细胞色素C和溶菌 酶三种蛋白。如下图。此工艺过程称为多步混合/ 澄清萃取。
2、浓缩α -淀粉酶
用TOMAC/异辛烷反胶团溶液对α -淀粉酶水溶解进行 两级(混合-澄清槽)连续萃取和反萃取操作。
结果: α-淀粉酶浓缩8倍,酶活力约为45%, 如果在反胶团相中添加非离子型表面活性 剂以提高分配系数,并增大搅拌转速提高 其传质速率,则反萃取水相中的α-淀粉酶 活力得率达到85%,浓缩17倍,且反胶团 每次循环的表面活性剂损失可减少到2.5%。
有机溶剂萃取 简称溶剂萃取
双水相萃取
液膜萃取
反胶团萃取
主要内容
一、概述 二、反胶团的形成 三、生理活性物质的分离浓缩 四、反胶团萃取的应用 五、思考题
一、概述
化工原理萃取PPT课件

M
0.6
0.8
B
0.8 0.6 0.4 0.2
S
三角形的三个顶点分别表示A、B、S三个纯组分。
三条边上的任一点代表某二元混合物的组成,不含 第三组分。E 点: xA =0.4, xB =0.6
组成表示法
A
A
0.8
0.2
0.8
0.2
0.6
0.4
E
0.4
M
0.6
0.2
0.8
0.6 E 0.4
0.2
0.4
D 1 CM 1
C
DM
D C CM DM
C
DM
M CD
4-1
C DM
D MC M CD
4-1a
二、三角形相图 (三元体系的液-液平衡关系)
按组分间互溶度的不同,可将三元混合液分为: (1) 溶质A可完全溶解于B及S中,而B、S不互溶; (2) 溶质A可完全溶解于B及S中,而B、S只能部分 互溶; (3) 溶质A与B完全互溶,B与S和A与S为二对部分 互溶组分。 通常,将(1)(2)中只有一对部分互溶组分的三 元溶合物体系称为第I类物质。 如丙酮(A)-水(B)-甲基异丁基酮(S) 醋酸(A)-水(B)-苯(C) 萃取中(I)类物系较普遍,故主要讨论该类物系的液 -液相平衡。
(1) M点为C与D点的和点,C点
为M点与D点的差点,D点
A
为M点与C点的差点。分点
与合点在同一条直线上,分
点位于合点的两边;
xAC
C
(2) 分量与合量的质量与直线上 相应线段的长度成比例,即:
xAM xAD
M D
B xSD xSM xSC
S
C / D DM CM
电子教案与课件:《化工原理下册》 第4章萃取

❖ 萃取剂的选择是萃取操作的关键
第4章 液—液萃取
❖ 萃取的基本流程
第4章 液—液萃取
❖ 下列情况下采用萃取比蒸馏更经济合理
1、组分间相对挥发度接近“1“或者形成恒沸物的混合液 2、溶质在混合液中的含量很低且为难挥发组分 。 3、有热敏性组分的混合液
第4章 液—液萃取
❖ 萃取相 萃余相
1、萃取相(E)含萃取剂(S)多;萃余相(R)含 原溶剂(B)多。
第4章 液—液萃取
4.2.2多级错流接触萃取的计算 若单级萃取所得的萃余相溶质含量较高,
未低于规定值,则需采用多级萃取。
多级错流接触萃取流程
(1)每级都加入新鲜溶剂 (2)前级的萃余相为后级的原料
第4章 液—液萃取
4.2.2多级错流接触萃取的计算
已知条件:相平衡数据、原料液F的量、组成 xF及其各级S的用量,同时规定最终萃余相要 达到的组成为xn
第4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4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。
第4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
最小用量
➢ 原料一定,萃取剂S用量越
小,混合点M越靠近F点,但
不能超过溶解度线上的RC点
RC
对应RC点的萃取剂用量为 其最小用量Smin
第4章 液—液萃取
4.2.1.4单级萃取的最大萃取液组成及相应的萃取剂 用量
➢ 从S点作溶解度曲线的切线 与AB边相交,交点是单级 萃取所能得到的最大萃取 液组成。
第4章 液—液萃取
❖ 萃取的基本流程
第4章 液—液萃取
❖ 下列情况下采用萃取比蒸馏更经济合理
1、组分间相对挥发度接近“1“或者形成恒沸物的混合液 2、溶质在混合液中的含量很低且为难挥发组分 。 3、有热敏性组分的混合液
第4章 液—液萃取
❖ 萃取相 萃余相
1、萃取相(E)含萃取剂(S)多;萃余相(R)含 原溶剂(B)多。
第4章 液—液萃取
4.2.2多级错流接触萃取的计算 若单级萃取所得的萃余相溶质含量较高,
未低于规定值,则需采用多级萃取。
多级错流接触萃取流程
(1)每级都加入新鲜溶剂 (2)前级的萃余相为后级的原料
第4章 液—液萃取
4.2.2多级错流接触萃取的计算
已知条件:相平衡数据、原料液F的量、组成 xF及其各级S的用量,同时规定最终萃余相要 达到的组成为xn
第4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4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。
第4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
最小用量
➢ 原料一定,萃取剂S用量越
小,混合点M越靠近F点,但
不能超过溶解度线上的RC点
RC
对应RC点的萃取剂用量为 其最小用量Smin
第4章 液—液萃取
4.2.1.4单级萃取的最大萃取液组成及相应的萃取剂 用量
➢ 从S点作溶解度曲线的切线 与AB边相交,交点是单级 萃取所能得到的最大萃取 液组成。
萃取分离讲解 ppt课件

4 萃取分离
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取(提取) ● 微波萃取
PPT课件
1
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系 进行的分离操作。液液界面的面积越大,达 到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液 滴应尽量细小化。平衡后,各自相的液滴还 要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物 质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后 实现分离的方法。
M n nHR有 MRn有 nH
Kex
[ MRn ]有 [ H ]n [ M ][ HR]n有
当萃取反应达到平衡时,金属离子在两相中的分
配比为:
[
D
[
CM ]有
[ MRn ]有
CM ]水 [ M n ] [ MRn ]
上式可进一步简化:
D
[ MRn ]有 [ M n ]
PPT课件
6
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
PPT课件
7
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
PPT课件
28
索氏 (Soxhlet) 萃取器
常将试样置于索氏萃取器中,用 溶剂连续抽提,然后蒸出溶剂, 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液,有利于后续的测定。
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取(提取) ● 微波萃取
PPT课件
1
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系 进行的分离操作。液液界面的面积越大,达 到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液 滴应尽量细小化。平衡后,各自相的液滴还 要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物 质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后 实现分离的方法。
M n nHR有 MRn有 nH
Kex
[ MRn ]有 [ H ]n [ M ][ HR]n有
当萃取反应达到平衡时,金属离子在两相中的分
配比为:
[
D
[
CM ]有
[ MRn ]有
CM ]水 [ M n ] [ MRn ]
上式可进一步简化:
D
[ MRn ]有 [ M n ]
PPT课件
6
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
PPT课件
7
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
PPT课件
28
索氏 (Soxhlet) 萃取器
常将试样置于索氏萃取器中,用 溶剂连续抽提,然后蒸出溶剂, 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液,有利于后续的测定。
大学化学《化工原理 萃取》课件
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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
第四讲萃取分离技术
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稀释剂组成摆动效应
➢ 稀释剂组成的变化明显地影响萃取平衡,这 是稀释剂组成摆动效应的基础。主要表现在: 稀释剂本身对溶质的物理溶解能力;稀释剂 对于萃合物的溶解性能;稀释剂对于络合剂 的表观碱性的影响。
➢ 在萃取过程中采用高组成比例的极性稀释剂 的萃取剂,保证较高的萃取分配系数;在溶 剂再生过程中,采用低组成比例的极性稀释 剂的萃取剂以利于反萃的进行。稀释剂组成 的变化由蒸馏操作完成。
➢ 溶剂损失小:萃取相与萃余相易于分层,萃取过程中 不产生第三相,不发生乳化现象;
➢ 萃取剂基本物性适当:萃取剂的密度、粘度及体系界 面张力等基本物性适当,保证在萃取和反萃取过程中, 传质速率较快,两相分离和流动性能良好。
萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差;粘度小对萃 取剂有利 ;界面张力较大时,有利于分层;界面张力过大, 难以使两相混合良好;界面张力过小时,两相难以分离。
化学萃取:伴有化学反应过程,利用被萃取 组分能与选定的萃取剂产生某种化学反应, 形成不溶于水,易溶于有机溶剂的萃合物而 被提取分离。基于可逆络合反应的萃取分离 方法(络合萃取法)对于极性有机物稀溶液 的分离具有高效性和高选择性。
络合萃取工艺
可逆络合反应萃取分离是一种典型的 化学萃取过程,已经成为化工分离技术 开发的一个重要方向。
1 萃取剂的选择
➢ 萃取能力强、萃取容量大; ➢ 选择性高;
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
yA xA yA yB yB xB xA xB
β=1 , yA yB xA xB
kA kB
A、B两组分用萃取分离不适宜;
温度摆动效应
➢ 一般而言,萃取平衡常数K随温度的升高而 下降,这就形成了络合萃取的温度摆动效应, 因此,可以在低温下萃取,高温下反萃取, 通过浓缩结晶后得到最终产品。
萃取分离讲解PPT课件
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工艺条件的优化
总结词
工艺条件对萃取分离效果具有重要影响,优化工艺条件可以提高分离效率和纯 度。
详细描述
通过实验确定最佳的萃取温度、压力、搅拌速度和时间等工艺参数。根据实际 情况调整工艺条件,以实现高效、低能耗的分离过程。
新型萃取分离技术
总结词
随着科技的发展,新型萃取分离技术不断涌现,为复杂体系的分离提供了更多选 择。
压力
压力对液体的沸点和相平衡有影响,进而影响萃取分离效 果。加压可以提高萃取剂的溶解度,但也可能增加设备投 资和操作成本。
停留时间
萃取剂在料液中的停留时间也会影响分离效果,过短的停 留时间可能导致萃取不充分,而停留时间过长则可能引起 逆向扩散和萃取剂的损失。
料液的性质
浓度与组成
料液中目标物质的浓度和组成直接影 响萃取分离的效率和经济性。浓度越 高,分离效果通常越好,但也可能导 致萃取剂用量增加。
萃取分离讲解
目录
• 萃取分离简介 • 萃取分离过程 • 萃取分离设备 • 萃取分离的影响因素 • 萃取分离的优化与改进 • 萃取分离案例分析
01
萃取分离简介
定义与原理
定义
萃取分离是一种利用物质在两种不混 溶液体中的溶解度差异,将目标物质 从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分 离技术。
原理
基于不同溶剂对目标物质的溶解度不 同,通过选择适当的溶剂,使目标物 质在两相之间进行有效的转移和分离。
萃取剂的密度和粘度对分离 效果也有影响,密度差异有 助于相的分离,而粘度过高 可能导致流动性能降低。
工艺条件
温度
温度对萃取分离过程的影响显著,温度升高通常能提高传 质速率,但也可能导致萃取剂分解或料液中物质的热分解 。
搅拌强度
萃取(化工原理)..31页PPT

25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!
。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
萃取(化工原理)..
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
谢谢!
。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
萃取(化工原理)..
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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4.1 液液相平衡
三角形坐标图内任一点代表一个三元混合物系。例如M点即表示由A、B、S三个 组分组成的混合物系。其组成可按下法确定:过物系点M分别作对边的平行线ED、 HG、KF,则由点E、G、K可直接读得A、B、S的组成分别为: =0.4、=0.3、 =0.3;也可由点D、H、F读得A、B、S的组成。在诸三角形坐标图中,等腰直角 三角形坐标图可直接在普通直角坐标纸上进行标绘,且读数较为方便,故目前多 采用等腰直角三角形坐标图。在实际应用时,一般首先由两直角边的标度读得A、 S的组成及,再根据归一化条件求得。
图4-4 第II类物系的溶解度曲线和联结线
图4-5 连结线斜率的变化
4.1.2 三角形相图
(2)辅助曲线和临界混溶点
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4-6 辅助曲线
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交
4.1.2 三角形相图
设溶质A可完全溶于B及S,但B与S为部分互溶, 其平衡相图如图4-3所示。此图是在一定温度下 绘制的,图中曲线R0R1R2RiRnKEnEiE2E1E0称为溶 解度曲线,该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。
4.1.2 三角形相图
辅助曲线的作法如图4-6所示,通过已知
点R1、R2、… 分别作BS边的平行线,再通过相 应联结线的另一端点E1、E2分别作AB边的平行线, 各线分别相交于点F、G、… ,联接这些交点所得 的平滑曲线即为辅助曲线。利用辅助曲线可求任何 已知平衡液相的共轭相。如图4-6所示,设R为已 知平衡液相,自点R作BS边的平行线交辅助曲线于 点J,自点J作AB边的平行线,交溶解度曲线于点E, 则点E即为R的共轭相点。
点,R点与E点称为差点。
如图4-2
4.1 液液相平衡
和点M与差点E、R之间的关系可用杠杆规则描述,即
(I)几何关系:和点M与差点E、R共线。即:和点在两差点的连线
上;一个差点在另一差点与和点连线的延长线上。
(ii)数量关系:和点与差点r的are量b m、r、e与线段长 a 、b 之间的关
系符合杠杆原理,即,
静继置续分加层入后溶得 质到A,一重对复共上轭述相操,作其,相即点可为以R得1、到E1n,+1然对后共
轭合相液的恰相好点由两Ri、相E变i (为i=一0,1相,2时,…,…其n组),成当点加用入K表A的示量,使K点混 称为混溶点或分层点。联结各共轭相的相点及K点的曲 线即为实验温度下该三元物系的溶解度曲线。
4.1.2 三角形相图
若组分B与组分S完全不互溶,则点R0 与E0分别与三角形顶点B及顶点S相重合。
一定温度下第Ⅱ类物系的溶解度曲线 和联结线见图4-4,通常联结线的斜率 随混合液的组成而变,但同一物系其联 结线的倾斜方向一般是一致的,有少数 物系,例如吡啶–氯苯–水,当混合液组 成变化时,其联结线的斜率会有较大的 改变,如图4-5所示。
4.1 液液相平衡
(2)杠杆规则
如图4-2所示,将质量为 rkg、组成为
x S 的混合物系R与质量为ekg、组成为
y
x
A
A、、y
x
B
B、、y
S,
的混合物系E相混合,得到一个质量为m kg、组成
为 z A 、z B 、z S 的新混合物系M,其在三角形坐标图
中分别以点R、E和M表示。M点称为R点与E点的和
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,如图4-3中的RiEi线(i=0,1,2,……n)。显然 萃取操作只能在两相区内进行。
图4-3 溶解度曲线
4.1.2 三角形相图
溶解度曲线可通过下述实验方法得到:在一定温度下, 将组分B与组分S以适当比例相混合,使其总组成位于 两相区,设为M,则达平衡后必然得到两个互不相溶的 液中层加,入其适相量点 的为溶质R0、A并E0充。分在混恒合温,下使,之向达此到二新元的混平合衡液,
化工原理第四章 萃取
4.1 液液相平衡
4.1.1 三角形坐标图及杠杆规则 (1)三角形坐标图
三角形坐标图通常有等边三角形坐标图、等腰直角三角形坐标图和非等腰直角三角 形坐标图,如图4-1所示,其中以等腰直角三角形坐标图最为常用。
图4-1 三角形相图
4.1 液液相平衡
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。
以R为支点可得m、e之间的关系 maeab
(4-1)
r
以M为支点可得 、e之间的关系 ra eb
(4-2)
以E为支点可得 r、m 之间的关系 rabmb
(4-3)
根据杠杆规则,若已知两个差点,则可确定和点;若已知和点和一 个差点,则可确定另一个差点。
4.1.2 三角形相图
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,即 ①溶质A可完全溶于B及S,但B与S不互溶; ②溶质A可完全溶于B及S,但B与S部分互溶; ③溶质A可完全溶于B,但A与S及B与S部分互溶。 习惯上,将①、②两种情况的物系称为第Ⅰ类物系,而将③情况的物系 称为第Ⅱ类物系。工业上常见的第Ⅰ类物系有丙酮(A)–水(B)–甲基异丁基 酮(S)、醋酸(A)–水(B)–苯(S)及丙酮(A)–氯仿(B)–水(S)等;第Ⅱ类物系有 甲基环己烷(A)–正庚烷(B)–苯胺(S)、苯乙烯(A)–乙苯(B)–二甘醇(S)等。在 萃取操作中,第Ⅰ类物系较为常见,以下主要讨论这类物系的相平衡关系。