第七章-液液萃取
化工原理7章液液萃取
mM mR mE 物料衡算 mMzA mRxA mE yA
mMzs mRxs mE ys
将方程整理成如下形式：
mE xAzAzSxS mR zAyA ySzS
此式说明，三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点位 于RE 点的连接线上。
m E RM m R ME
理论萃取级：即无论进入该级的两股液流（原料、溶剂或前 一级的萃余相和后一级的萃取相）的组成如何，经过萃取后， 从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。
7.3.1 单级萃取计算 (1) 流程
mF, xF mS
混合器
xE, y
mM, z
澄清槽
mR, x
单级萃取流程示意图
（2）特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
m E MR
mM
ER
A
mR M E
mM
RE
mE M R
mM
RE
mE M R mR M E
S B
7.2.2 三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相 平衡数据来自实验或由热力学关系推算。 讨论的前提: 各组分不发生化学反应。 （1）溶解度曲线及平衡联结线
① 相平衡数据的测定：
yB xB
越大，分离效果越 应好 选， 择 1的溶剂
与分k配 A 有系 关 kA 越 数 ， 大 越， 大
kA1 ，则 一定 1 ； 大 kA1 于 ， 可能 1 ， 大也 于可1 。 能
（2）溶剂萃取容量 定义：部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时，
萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。
（6）稳定性，腐蚀性，价格 良好的稳定性，腐蚀性小，毒性低，资源充足，价格适宜等。
液液萃取实验报告化工
液液萃取实验报告引言液液萃取是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于化工领域。
本实验旨在通过萃取实验，探究液液萃取原理，了解其在化工过程中的应用。
实验原理液液萃取是利用两种互不溶的液体相之间的分配行为，实现对物质的分离和提纯。
在液液萃取过程中，需要根据目标物质在两相中的分配系数，使其在萃取剂中的浓度达到最大，从而实现分离和纯化的目的。
实验步骤1.准备实验所需材料和仪器，包括分液漏斗、烧杯、热水浴等。
2.预先确定目标物质和萃取剂的性质和溶解度，并计算其分配系数。
3.在烧杯中加入待分离物质和适量的萃取剂，搅拌均匀。
4.将混合液倒入分液漏斗中，等待两相分离。
5.分离两相后，收集上层液体（萃取物）。
6.对萃取物进行后续处理，如浓缩、蒸馏等，以得到纯净的目标物质。
实验结果根据实验步骤进行液液萃取实验后，我们获得了目标物质的纯净萃取物。
根据实验数据，我们计算出了目标物质在萃取剂中的分配系数。
结论液液萃取是一种有效的分离和纯化技术，在化工过程中具有重要的应用价值。
通过本次实验，我们了解了液液萃取的原理和实验步骤，并获得了实验结果。
进一步研究和应用液液萃取技术，可以改进化工过程，提高生产效率和产品质量。
参考文献[1] Smith J., Brown A. Liquid-liquid extraction in the chemical industry. Chemical Engineering Transactions, 2018, 63: 895-900.[2] Jones R., Green M. Liquid-liquid extraction: principles and applications. Cambridge University Press, 2016.以上是液液萃取实验报告的示例，根据实际实验情况和要求进行相应的修改和完善。
第七章 萃取
第三节
萃取过程的计算
萃取操作的自由度
在萃取过程的计算中,无论采用单级或多级萃取操作， 离开萃取器的两相互呈平衡。
萃取器的实际级数：
N P NT /
η——总的级效率，实验确定。
一、单级萃取的计算
1、工艺流程与相图
S
S
2、图解法求解
yS , y A k A xA , xR (或x ) 求解： S , E , R, y E
tg ( MR)
E R
x A ,M x A , R x S ,M x S , R
表示混合物组成的M点的位置必在R点E点的连线上。
E R
RM EM
物料衡算的简捷图示方法，称为杠杆定律
从上图中M可表示溶液R和溶液E混合之后的数量 和组成，则称M为R和E的和点；
反之当从M点中移去一定量与组成的液体E液体， 表示余下的溶液组成的点R必在EM联线的延长线上， 其具体位置同样可由杠杆定律确定：
E R
RM
R
RM ME
ME
▲
M
E
R· RM E· ME
即：
E R
RM ME
2、由物料衡算得到： A
混合物E的组成为:
xA, E、xB, E、xS , E
混合物R的组成为:
xA, R、xB, R、xS , R
混合物M的组成为:
xA,M xA,R
xA,E
xA,M、xB,M、xS ,M
B
xSR xSM xSE
溶剂S必须满足两个要求: (1)溶剂不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶；
(2)溶剂对A、B两组分有不同的溶解能力，或者说溶剂具有选择性：
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：⑴ 溶液中各组分的沸点非常接近，或者说组分之间的相对挥发度接近于一。
⑵ 混合液中的组成能形成恒沸物酸， 用一般的精馏不能得到所需的纯度。
液_液萃取实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解液液萃取的基本原理和过程。
2. 掌握分液漏斗的使用方法和操作技巧。
3. 通过实验验证萃取分离的效率。
4. 学习如何通过萃取分离混合物中的特定成分。
二、实验原理液液萃取是利用物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过混合、振荡、静置分层和分液等步骤，将混合物中的某一组分从另一组分中分离出来的方法。
其基本原理是：溶质在互不相溶的溶剂中具有不同的溶解度，溶质会从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中，从而实现分离。
三、实验仪器和药品仪器：- 分液漏斗（梨形）- 铁架台（带铁圈）- 烧杯- 振荡器- 秒表药品：- 混合溶液（含有待萃取的溶质）- 萃取剂（与混合溶液不互溶的溶剂）- 水或无水乙醇（用于洗涤）四、实验步骤1. 准备工作：- 检查分液漏斗是否漏水，确保密封性良好。
- 准备好混合溶液和萃取剂。
2. 加入溶液：- 将混合溶液倒入分液漏斗中，注意不要超过漏斗容积的2/3。
- 向分液漏斗中加入适量的萃取剂。
3. 振荡混合：- 盖好分液漏斗的玻璃塞，轻轻振荡，使混合溶液和萃取剂充分混合。
- 振荡过程中，注意观察两相液体的混合情况，确保充分接触。
4. 静置分层：- 将分液漏斗放置在铁架台上，静置一段时间，等待两相液体分层。
- 观察分层情况，确认两相液体已完全分层。
5. 分液：- 打开分液漏斗下端的活塞，使下层液体（通常为萃取剂层）缓慢流出至烧杯中。
- 待下层液体流尽后，关闭活塞，打开上端玻璃塞，将上层液体（通常为混合溶液层）倒入另一个烧杯中。
6. 洗涤：- 向分液漏斗中加入少量水或无水乙醇，重复振荡、静置分层和分液的步骤，以去除萃取剂层中的残留溶质。
7. 回收萃取剂：- 将萃取剂层倒入烧杯中，加热蒸发，回收萃取剂。
五、实验现象1. 振荡混合过程中，混合溶液和萃取剂充分接触，形成乳白色混合物。
2. 静置分层后，上层液体（混合溶液层）通常颜色较浅，下层液体（萃取剂层）通常颜色较深。
3. 分液过程中，下层液体（萃取剂层）和上层液体（混合溶液层）分离清晰。
液液萃取 ppt课件
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 4.辅助曲线与临界混溶点。
4.辅助曲线与临界混溶点
在作辅助线时，将 辅助线延长与溶解度曲 线相交在P点，该点一侧为萃取相即E 相，含溶剂较多，靠稀 释剂B一侧为萃余相即R 相，含稀释剂较多。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
模块一 萃取过程和萃取方案的认识
一、液-液萃取基本工作过程的认识
图4-2 萃取基本操作示意图
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取操作的基本过程如图4-2所示。将一定量 萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃 取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂 中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样， 也属于两相间的传质过程。搅拌停止后，两液相因 密度不同而分层：一层以溶剂S为主，并溶有较多 的溶质，称为萃取相，以E表示；另一层以原溶剂 （稀释剂）B为主，且含有未被萃取完的溶质，称 为萃余相，以R表示。若溶剂S和B为部分互溶，则 萃取相中还含有少量的B，萃余相中亦含有少量的S。
学习情境四 萃取过程及设备的选择与操作
1 PPT课件
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
引言
均相液体混合物的分离方法目前常用的有三种： 蒸发、蒸馏和萃取。
当形成溶液的各组分中，至少有一种组分是不 挥发的，通常选用蒸发的方法将不挥发性的组分 与挥发性的溶剂分离。
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取剂的选择性系数的定义
yA
yA
yB xA kA
第七章 萃取
一个实际萃取级的分离能力达不到一个理论级，两者的差 异用级效率校正。 一、单级萃取的计算
二、多级错流接触萃取的计算
三、多级逆流接触萃取的计算
一、单级萃取的计算
萃取操作物系的平衡关系一般难以表示为简单的函数关系， 用三角形相图表示比较简便易行。基于杠杆定律的图解方法
kA
B
yA 分配系数 k A xA
yB
式中β --选择性系数 y --组分在萃取相E中的质量分率； x --组分在萃余相R中的质量分率； k --组分的分配系数。 （下标A组分A，B示组分B）
(2)溶剂与原溶剂的互溶度
互溶度越小，两相区越大，萃取操作的范围越大。对于B、S
完全不溶物系，选择性系数达到无穷大，选择性最好，对萃
四、分配系数和分配曲线
1. 分配系数(以kA表示)
溶剂B的分配系数：
分配系数与温度和浓度有关
kA越大，愈有利于萃取分离
对于溶剂S和原溶剂B完全不互溶物系，浓度常用质量分 率X、Y表示,其分配系数表示如下： 溶质A的分配系数：
原溶剂B 的分配系数：
2. 分配曲线
将共轭相组成转换到直角坐标中得到的曲线，将三角形相
y’max的萃取液。y’max 与组 分B、S 之间的互溶度密切相
八. 溶剂(萃取剂)的选择
萃取剂的选取是萃取操作分离效果和经济性的关键。 萃取剂的性能由以下几方面衡量： 选择性是指萃取剂对混合液中各组分的溶解能力的差异。 要求萃取剂对溶质的溶解度要大，对其他组份的溶解度要 小。这种选择性的大小或选择性的优劣通常用选择性系数 β 衡量。
(1) 萃取剂的选择性
选择性系数β 类似于蒸馏过程的α ，反映了A、B组分溶解
简述液液萃取法的原理溶剂选择原则和操作技术
简述液液萃取法的原理溶剂选择原则和操作技术液液萃取法是一种常用的分离和提纯技术，主要用于从混合物中分离出目标物质。
其基本原理是利用不同溶解度的物质在两种不相溶的溶剂中的分配行为，将目标物质从一个溶液中转移到另一个溶液中。
在选择溶剂时，需要考虑以下几个原则：1. 亲油-亲水性：溶剂的极性应与目标物质相似，使得目标物质更容易转移到新的溶剂相中。
常用的有机溶剂如乙醚、二甲基醚、氯仿等通常与非极性物质相互作用较强；而水则常与极性物质相互作用较强。
2. 不挥发性：溶剂不应挥发，以免在操作过程中溶剂损失过多。
3. 无反应性：溶剂应与目标物质无反应，以免影响提取过程和产物的纯度。
4. 可回收性：溶剂应具有较好的回收性，以减少资源的浪费。
在液液萃取的操作中，需要掌握以下技术：1. 混合溶液的制备：将混合物与适当的溶剂混合，使得目标物质能够较好地分配到不同的溶剂相中。
通常通过搅拌、超声波处理等方法促进混合。
2. 搅拌与分离：经过混合后的溶液需要进行充分的搅拌，以增加目标物质与溶剂相的接触面积，促进转移。
然后，待两相分离后，通过离心或重力沉降等方法将两相分离。
3. 萃取回收：将目标物质所在的溶剂相分离出来，并对其进行回收。
通常通过蒸馏、浓缩、萃取等方法进行。
4. 清洗与干燥：对提取得到的目标物质进行适当的清洗和干燥处理，以去除残留的溶剂和其他杂质。
需要注意的是，液液萃取法的操作过程中，需要严格控制温度、浓度、pH等条件，以提高分离效果和纯度。
总而言之，液液萃取法通过合理选择溶剂和掌握正确的操作技术，可以实现对混合物中目标物质的高效分离和提纯。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行溶剂和操作条件的优化和调整，以达到最佳的分离效果。
化工原理第七章萃取
4.2 三元体系的液—液相平衡
4.2.1组成在三角形相图中的表示方法 组分浓度常用质量分率表示，有时也用体 积分率或摩尔分率。
化工原理第七பைடு நூலகம்萃取
①各顶点表示纯组分（A、 B、S）；
②任一边上的点表示相 关二元混合物；
习惯上， 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。
化工原理第七章萃取
2. 辅助曲线与临界 混溶点 ① 有限个共轭组成
得到的联结线可按 一定方法作出辅助 曲线； ② 临界混溶点P：过该 点的联结线无限短， 处于分相的临界点。 不一定是顶点（因为
联结线有一定斜率）； ③ 临界混溶点需实测， 一般不能外推。
化工原理第七章萃取
3、分配系数和分配曲线 1）分配系数：一定温度下，在平衡的两相 中，某组分在E相与R相中的组成之比称为该 组分的分配系数，以k表示：
化工原理第七章萃取
③三角形内的点代表三 元混合物。 M点的组成： 过M点做BS的平行线， 得ED，则BE（SD）为 含有的溶质A； 过M点做AS的平行线， 得HG，则AH（SG）为 含有的稀释剂B； 过M点做AB的平行线， 得KF，则AK（BF）为 化工原含理第七有章萃的取 萃取剂S。
4.2.2液——液相平衡关系
化工原理第七章萃取
1. 溶解度曲线和联结线 设溶质A可完全溶于B 及S，但B与S部分互溶。
相平衡数据测定：加入 的B 、S适量搅拌均匀， 静止分层，得到互呈平 衡的液-液两相)，得到一 组平衡数据。
化工原理第七章萃取
在总组成为F的二元混 合液中加入一定量 A(B、S的质量比不 变)，三元混合液的组成 点将沿AF线变化；
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；ｂ、无相变：液体混合物的浓度很低时，精馏过于耗能（须将大量 B 汽化）；ｃ、常温操作：当液体混合物中含有热敏性物质时，萃取可避免受热；ｄ、两相流体：与吸附离子交换相比，操作方便。
（ 2 ）萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基，可以与被萃取物质结合成萃合物；b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环，可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相，一般认为萃取剂的分子量在350－500之间较为合适。
液液萃取实验流程
液液萃取实验流程
1. 准备工作:
- 准备所需的实验器材,包括分液漏斗、烧杯、量筒、滴定管等。
- 根据实验要求,准备合适的有机溶剂和水溶液。
2. 液液萃取操作步骤:
- 将待萃取的水溶液和萃取溶剂按照一定比例加入分液漏斗中。
- 盖好分液漏斗塞子,使用手掌将塞子扣紧,并小心翻转分液漏斗,使两相充分混合。
- 打开分液漏斗的塞子,释放内部压力,并继续剧烈摇晃分液漏斗,使两相充分接触。
- 静置一段时间,等待两相完全分层。
- 打开分液漏斗的塞子,缓缓排出下层水相,收集上层有机相。
- 如需进一步萃取,可向有机相中加入新的水溶液,重复上述步骤。
3. 后处理:
- 根据实验需求,对收集的有机相进行浓缩、蒸馏或其他处理。
- 处理好废液,并清洗实验器材。
4. 注意事项:
- 操作时要小心谨慎,避免溶剂溅出或吸入有毒气体。
- 实验过程中要遵守实验室安全规程,佩戴必要的防护用品。
- 根据不同溶剂的性质,选择合适的分液漏斗和其他器材。
- 记录实验数据,并进行结果分析和讨论。
以上是液液萃取实验的基本流程,具体操作细节和注意事项需要根据实验目的和使用的化学品进行调整。
生物分离工程 第7章-萃取1
用于高品质的天然物质、胞内物质（胞内酶、蛋白质、 多肽、核酸等）的分离提取上。
自动控制温度、压力、 时间、微波功率等参数。
上海产ME-3000微波萃取/合成系统
转盘塔是一种靠外输入能量强 化液液萃取过程的设备。可用于 含固体粒子液体的纯化，已广泛 用于食油纯化、核燃料处理、原 油净化、维生素纯化、废水处理 等行业中，具有良好的工业背景。
该装置可全视萃取过程，具有优 良的教学效果，也可广泛用于科 研和生产部门的实验室，作过程 研究与参数测定之用。
废水 溶剂
溶剂萃取的优点
萃取过程具有选择性； 能与其他需要的纯化步骤相配合； 通过转移到具有不同物理或化学特性的第二相中，来减 少由于降解（水解）引起的产品损失； 可从潜伏的降解过程中（如代谢或微生物过程）分离产 物； 适用于各种不同的规模； 传质速度快，生产周期短，便于连续操作，容易实现计 算机控制。
美国戴安公司 产ASE快速溶剂萃 取仪 ，可对固体、
半固体样品中的目 标分析物进行快速 全自动地萃取。系 统带有多项安全特 性以避免潜在的危 险。
德国产IKA固液萃取 仪，所需化学溶剂更少， 可减少废料处理费用。 全电脑控制，可同时进 行4个萃取过程。 labworldsoft软件组合， 可方便的建立自动化的 处理程序，一套软件可 同时控制八台仪器。
第七章 萃取 （Extraction）
萃取：利用物质在互不相溶的两相之间溶解度的不同，使
所需提取的生化物质有选择性地发生转移，集中到一相中， 而其它杂质（如中间代谢产物、杂蛋白等）分配在另一相中， 从而达到某种程度的提纯和浓缩。
液液萃取
5、氯离子浓度的影响
实验条件： 相比O/A=1：1； t=10min；T=298K； 有机相：0.3mol/LCyanex921+10%（v/v）TBP；
水相：0.1mol/LCd2+，[H+]=1.0、2.0、3.0mol/L，[NaCl]=0.5-6.0mol/L
6、Cd2+浓度的影响
实验条件： 相比O/A=1：1；
逆流萃取：
含有被萃取物的水相及有机相分别从萃取器的两端流入，以相
反方向流动，进行连续多次接触分层而达到分离的目的。
9、萃取机理
H aq CdCl3，aq - 2Lorg HCdCl3 2Lorg H aq CdCl3，aq - 4Lorg HCdCl3 4Lorg
实验条件：
有机相：0.3mol/LCyanex921 +10%（v/v）TBP； 水相:[HCl]=2.0mol/L, 0.1 mol/L（11.9g/L）Cd2+;
实验条件：
负载有机相：0.1 mol/L （11.9g/L)Cd2+;
水相:[HCl]=0.1mol/L;
t=10min； T=298K； 相比O/A=1/5--5/1。
小结
1、在优化的实验条件下采用2步模拟逆流萃取过程实现了对 Cd2+的定量萃取（99.9%）,验证了萃取等温线的预测。 2 、通过斜率分析法得到萃取的化学计量比，这与含镉化合 物的分布是一致的。 3、相比为2/3时，用0.1mol/L的HCl用3步逆流剥离过程从负 载的有机相中剥离Cd2+的百分比达到99.6%。 4 、热力学研究实验数据表明镉萃取是自发反应，并且是放 热过程，有机相中溶剂化合物的形成是混乱度减小。
液液萃取
液液转盘萃取①将煤油配制成含苯甲酸的混合物（配制成饱和或近饱和），然后把它灌入轻相槽内。
注意：勿将饱和固体倒入槽内，防止固体颗粒堵塞煤油输送泵的入口。
②接通水管，将水灌入萃取塔内，通过调节Π形管上的阀门控制水面高度。
③通过调节转速来控制外加能量的大小，在操作时转速逐步加大，中间会跨越一个临界转速（共振点），一般实验转速可取100~500转/分。
④水在萃取塔内搅拌流动，并连续运行5min后，开启分散相——煤油管路，调节体积流量水10L/h，煤油11L/h（质量流量比调为1:1）。
⑤待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，再通过连续相出口管路中Π形管上的阀门开度来调节两相界面高度，操作中应维持上集液板中两相界面的恒定。
⑥取样分析。
采用酸碱中和滴定的方法测定进料液组成F x、萃余相组成R x 和萃取相组成E y。
⑦改变两次转速，重复步骤⑤⑥，来分别测取效率η、NOR、HOR，从而判断外加能量对萃取过程的影响。
⑧实验结束，先关掉煤油流量计及轻相泵，把水流量调稍大，把塔内煤油排出，往复几次，勿把水排到萃余相槽。
回收煤油，塔内水相排出。
三、思考题1．请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点？2．说说本萃取实验装置的转盘转速是如何调节和测量的？从实验结果分析转盘转速变化对萃取传质系数与萃取率的影响。
3．测定原料液、萃取相、萃余相的组成可用哪些方法？采用中和滴定法时，标准碱为什么选用KOH－CH3OH溶液，而不选用KOH－H2O溶液？液－液转盘萃取一、 实验目的1.了解转盘萃取塔的基本结构、操作方法及萃取的工艺流程。
2.观察转盘转速变化时，萃取塔内轻、重两相流动状况，了解萃取操作的主要影响因素，研究萃取操作条件对萃取过程的影响。
3.掌握每米萃取高度的传质单元数OR N 、传质单元高度OR H 和萃取率η的实验测法。
二、基本原理萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。
第七章-液液萃取
5、 萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位 于（ ）。 A. 溶解度曲线的上方区 B. 溶解度曲线上 C. 溶解度曲线的下方区 D. 坐标线上
6、进行萃取操作时应使（
A.分配系数大于1
）。
B. 分配系数小于1
C. 选择性系数大于1
D. 选择性系数小于1
1、B与S部分互溶时的单级萃取中，如加
入的纯萃取剂量增加，其它操作条件 不变，则萃取相溶质含量变小。（ ）
2、在B与S部分互溶体系中加入A ，一般会使B与S
的互溶度变（
与S的互溶度变（
） ，降低操作温度，B
）。
3、 用纯溶剂S作单级萃取，B与S不互溶，xF、xR一 定，若溶液分配系数kA越大，所需的溶剂比S/B
越（
）。
）。
4、一般情况下，原溶剂B的分配系数kB值（
A.大于1
C. 等于1
B. 小于1
D. 难以判断
3、分配曲线和分配系数
1）分配系数
组分A在E相中的组成 y A k A 组分A在R相中的组成 x A
yB kB xB
分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。
kA值与联结线的斜率有关。
联结线的斜率＞0 kA＞1，yA＞xA
联结线的斜率为0
kA =1，yA=xA
联结线的斜率＜0
kA＜1， yA＜xA
塔式萃取设备
（1）喷洒塔（喷淋塔）
轻相 重相
特点：无塔内件，阻力 小，结构简单，投资少
易维护。但两相很难均
匀分布，轴向反混严重，
重相
理论级数不超过1~2级，
传质系数小。
轻相
Elgin型喷淋萃取塔
（2）筛板萃取塔
轻液
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4、萃取剂的物理性质
1）萃取剂的密度
萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差 2）界面张力 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；
界面张力较小时，两相难以分离。 首要考虑的还是满足分层的要求。 一般不选界面张力过小的萃取剂。 3）粘度 粘度小对萃取剂有利
5、一般工业要求
化学稳定性、不易聚合、分解，有阻垢的热稳定性， 抗氧化的稳定性，对设备的腐蚀性小，无毒，来源容易， 价格便宜等
kA值愈大，萃取分离的效果愈好。
2）分配曲线
y A f ( x A ) ——分配曲线的数学表达式
K
A完全溶于B及S中，而B、S不互溶或B、S部分互溶（第1类物系）
A与B互溶，A与S及B与S部分互溶（第II类物系）
有两对组分部分互溶时的分配曲线
采用同样方法可作出有两对组分部分互溶时的分配曲线， 如上图所示。
4、温度对相平衡关系的影响
物系的温度升高，溶质在溶剂中的溶解度加大
T1＜T2＜T3
温度升高，分层区面积缩小
相图上两相区面积的大小，不仅取决于物系本身的性 质，而且与操作温度有关。一般情况下，温度升高溶解度 增大，温度降低溶解度减小。如图9-7所示，两相区的面 积随温度升高而缩小。若温度继续上升，两相区就会完全 消失，成为一个完全互溶的均相三元物系。此时萃取操作 便无法进行。 对同一物系，当温度降低时，两相区增加，对萃取有 利。但温度降低会使溶液黏度增加，不利于两相间的分散、 混合和分离，因此萃取操作温度应作适当的选择。
3、萃取操作的特点
•选择适宜的溶剂是一个关键问题 •两个液相应具有一定的密度差 •溶质与萃取剂的沸点差大有利
二、液液萃取在工业上的应用
1、液液萃取在石油化工中的应用
•分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物
•用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡 •以HF-BF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体
第7章 液液萃取
重点掌握：（1）萃取原理； （2）部分互溶物系的相平衡、分配 系数、选择性系数的定义及物理意义。
7.1 概述
一、液液萃取原理
在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分互溶 的液体溶剂，经过充分混合，利用混合液中各组分在溶剂中 溶解度的差异而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 萃取剂S： 所选用的溶剂
x A xB xS 0.4 0.3 0.3 1.0
直角三角形相图
P点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数
纵坐标表示溶质A的质量百分数
xS 0.3
x A 0.4
xB 1 x A xS 1 0.4 0.3 0.3
2、杠杆法则 ——萃取物料衡算的依据
2、萃取剂与原溶剂的互溶度
组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。
Emax
Emax
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。
3、萃取剂的可回收性
被分离体系相对挥发度α大，用蒸馏方法分离； 如果α接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。
分散的轻液
重液向下流 筛板 轻液 降液管 挡板 相界面 升液管 轻液向上流 挡板
重液
重液向下流
筛板 重相液滴 相界面
轻液向上流
轻液分散的筛板萃取塔
重液分散的筛板萃取塔
塔板上两相流动情况： 为保证筛板塔正常操作，应考虑以下几点： ① 分散相应均匀地通过全部筛孔，防止连续相短路而降低分 离效率； ②两相在板间分层明显，而且要有一定高度的分散相累积层。
5、 萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位 于（ ）。 A. 溶解度曲线的上方区 B. 溶解度曲线上 C. 溶解度曲线的下方区 D. 坐标线上
6、进行萃取操作时应使（
A.分配系数大于1
）。
B. 分配系数小于1
C. 选择性系数大于1
D. 选择性系数小于1
1、B与S部分互溶时的单级萃取中，如加
入的纯萃取剂量增加，其它操作条件 不变，则萃取相溶质含量变小。（ ）
转鼓清洗通道栓塞
波式离心萃取器示意图
萃取设备的选择
选择原则： （1）稳定性及停留时间 稳定性差 — 停留时间尽可能短—离心萃取器； 伴有较慢的化学反应时—停留时间长—混合-澄清槽。
（2）所需理论级数
需理论级数少（2~3级）— 各种萃取设备； 需理论级数4~5级 — 转盘塔、脉冲塔和振动筛板塔； 需理论级更多 — 离心萃取器或多级混合-澄清槽。 （3）物系的分散与凝聚特性 物系易乳化，不易分相 — 离心萃取器； 物系界面张力较小，或两相密度差较大—重力流动式。
重液
转盘萃取塔
（5）搅拌填料塔
轻液出
重液入
1
2 3
轻液入
重液出
1.转轴 2.搅拌器 3.丝网填料
离心萃取器
优点：处理量大，效率较高，
提供较多理论级，结构紧凑，
驱动槽轮 机械密封
占地面积小，应用广泛。
轻相进
重相进
缺点：能耗大，结构复杂， 设备及维修费用高。
轻相出 重相出
应用：适用于要求接触时间
短，物流滞留量低，易乳化， 难分相的物系。
2、萃取过程是溶质A从原溶剂B中转移
到萃取剂S中的传质过程。（ ）
计算题
1、某二元混合物含溶质A为40kg，组分 B为60kg，加纯溶剂S进行单级萃取， 萃取相中yAyB=3（质量比），kA=6，
kB=1/2，则脱除溶剂后可得萃取液量
为多少kg？
2、 某二元混合物含溶质A为40kg，组分B为 60kg，加纯溶剂S进行单级萃取，萃余液 中xA0=0.3（质量分率），=8，则萃取液 量E0为多少kg？
混合－澄清器
优点
① 处理量大，级效率高；
② 结构简单，容易放大和操作； ③ 两相流量比范围大，运转稳定可靠，易于开、停 工；对物系的适应性好，对含有少量悬浮固体的 物料也能处理； ④ 易实现多级连续操作，便于调节级数。不需高大 的厂房和复杂的辅助设备。 缺点
① 占地大，溶剂储量大。
② 需要动力搅拌和级间物流输送设备，设备费和操作 费较高。
•三点共线 M点：合点 D、E：差点 •线段成比例
● ●
例7-1
E
D ME E MD
E DM M ED
●
D
D EM M ED
二、三角形相图
1、溶解度曲线与联结线（共轭线）
1）溶解度曲线 共轭相： R相和E相
联结线（共轭线）：RE
F
单相区 E M
R 两相区
2）溶解度曲线的实验方法
混溶点
R2 R1
R3
J E3 M3 E2 M2 E1 M1
2、辅助曲线和临界混溶点
辅助线的作法
辅助线 的作用：
求任一平衡液相的共轭相 K点： 临界混熔点或褶点 —特征是什么？ R K E C3 C2 C1
• 2.临界混溶点plait point • 当三元混和液中溶质A的含量逐渐增加时，联结线长度逐 渐缩短，当联结线无限短，即当两个组成点重合时，溶液 变成均一相，相当于该系统的临界状态，称此点为临界混 溶点。 • 作法： • 延长辅助曲线，与平衡曲线交点P即为临界混溶点。 • 〖说明〗 • 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。 • 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。 • 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。
3、分配曲线和分配系数
1）分配系数
组分A在E相中的组成 y A k A 组分A在R相中的组成 x A
yB kB xB
分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。
kA值与联结线的斜率有关。
联结线的斜率＞0 kA＞1，yA＞xA
联结线的斜率为0
kA =1，yA=xA
联结线的斜率＜0
kA＜1， yA＜xA
一、三角坐标图及杠杆定律
1、三角坐标图
三个顶点：纯物质
三条边上的点：二元 混合物的组成 H点的组成为： H · C P S A F
D
x A BH 0.7
xB AH 0.3
B
E
G
三角形内的任一点：一定组成的三元混合物
P点的组成为：
xA BC 0.4 xB SG 0.3 xS AF 0.3
2、在生物化工和精细化工中的应用
•以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液 •香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素 •食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸
3、湿法冶金中的应用
用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜
三、液液萃取的基本流程
单级萃取或并流接触萃取 多级错流萃取 单组分萃取
（4）生产能力
生产处理量小 — 填料塔或脉冲塔；
生产处理量大 — 筛板塔，转盘塔，混合-澄清槽等。 （5）防腐蚀及防污染要求 具有腐蚀性 — 结构简单的填料塔； 具有污染性 — 屏蔽性能良好的脉冲塔。 （6）建筑物场地要求 空间高度有限 — 混合-澄清槽；
占地面积有限 — 塔式萃取设备。
练习题 1、萃取的基本依据是（ ）。
液液萃取装置
一. 逐级接触式萃取设备
1. 混合－澄清槽
●操作方式：
a. 连续操作，如厢式混合－澄清槽 b. 间歇操作，混合器与澄清槽分开 ●搅拌方式： a. 机械搅拌，采用蜗 轮式搅拌器 b. 压缩空气搅拌
混合 — 澄清槽
（1）结构
重相 轻相
轻相
重相
1、基本过程描述