青海大学萃取课件第三章第1节1资料
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3、液—液萃取湿法冶金中的应用
用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜
2020/9/20
4、盐湖卤水中提取微量元素锂
陶箴奇,张志强*,宋冬洋等.溶剂萃取法提取硫酸型盐湖卤水中 锂的研究[J].青海大学学报, 2015,33( 4):12-16,24
以磷酸三丁酯( TBP) 作为萃取剂，甲基异丁基酮( MIBK) 作为 协萃剂, 并且在有三氯化铁存在的条件下萃取锂，萃取率可以达到 90%以上。萃取的较佳条件为: 相比为3:1，TBP 的体积分数为70%， 铁锂比为1. 3，萃取时间为5 min。
分离对象-之三
热敏性物质的分离：
在生化制药的过程中，生成复杂 的有机液体混合物，这些物质大多为 热敏性混合物。选择适当的溶剂进行 萃取，可避免受热损坏，提高有效物 质的收率。例如青霉素的生产，用玉 米发酵得到的含青霉素的发酵液，以 醋酸丁脂为溶剂，经过多次萃取得到 青霉素的浓溶液。
2020/9/20
1) 混合液中组分的相对挥发度等于或者接近1(烷烃/芳烃) 或者形成恒沸物。
2) 溶质在混合液中组成很低且为难挥发组分(水-HAc)。 3) 混合液含热敏性物质(制药和生物化工)。 4) 提取稀溶液中有价值的物质：多种金属物质的分离、
核工业材料的制取、环境污染的治理(含酚废水处理)。
2020/9/20
分离对象-之四
组分浓度低且为难挥发组分的分离： 以乙酸乙酯为萃取剂从 稀醋酸水溶液中回收醋 酸（90%左右）。
2020/9/20
4、萃取操作的特点
❖ 1) 选择适宜的溶剂是一个关键问题 ❖ 外界加入萃取剂建立两相体系，萃取剂与原料液只能部分互
溶，完全不互溶为理想选择。 ❖ 2) 萃取是一个过渡性操作，萃取相和萃余相脱溶剂后才能得
SR
萃余液R’ xA’
萃取相和萃余相脱溶剂后分别得萃取液（A+B少） 和萃余液（ B+A少），以E’和R’表示。
2020/9/20
液－液萃取流程-总结
工业萃取过程由三个基本过程组成，即 （1）混合 采取措施使萃取剂和原料液充分混合，实现溶质A
由原溶液向萃取剂传递。 （2）沉降分离 进行萃取相E和萃余相R的分离。 （3）脱除溶剂 萃取相和萃余相脱溶剂得到萃取液E’和萃余液
R’，萃取剂循环使用。
2020/9/20
萃取过程特点－与蒸馏、吸收比较
单元操作
操作原理
液-液萃取 利用组分在萃取剂中溶解度不同 分离液体混合物
扩散方式
单向扩散
蒸馏 吸收
利用组分的挥发度不同分离液体 混合物
利用组分溶解度不同分离气体混 合物
反向扩散 单向扩散
2020/9/20
3、分离对象——液液混合物
含萃取剂S多的一相（A+SE+B少)称为萃取相，以E表示。 A的含量以yA表示
含稀释剂B多的一相（B+A少+SR）称为萃余相,以R表示。 A的含量以xA表示
溶剂的要求：1、稀释剂与溶剂的互溶度
2020/9/20
2、两相的密度
液－液萃取流程-脱除溶剂
萃取液E’ yA’
E
萃取相
SE
S 脱除溶剂
R
萃余相
的溶解力，该易溶组分称为溶质，以A 表示(混合液中欲分离的组分)。
混合槽
稀释剂(原 选用的溶剂对另一组分完全不溶解或部分溶解，该难溶组 溶剂)B： 分称为稀释剂(或称原溶剂)，以B表示(混合液中的溶剂)。
萃取剂S：所选用的溶剂。
2020/9/20
液－液萃取流程-沉降分离
E
R
萃取相 yA 沉降分离 萃余相 xA
2020/9/20
2、液－液萃取流程
加料
原料液F (A+B)
萃取剂 (S)
萃取相
E
萃余相
R
萃取液E’ -SE
S
-SR 萃余液R’
混合槽
2020/9/20
沉降分离 脱除溶剂
液－液萃取流程-混合
原料液F (A+B)
萃取剂 (S)
溶质A： 选 用 的 溶 剂 对 原 料 液 中 一 组 分 有 较 大
•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
2、液—液萃取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
多组分萃取
2020/9/20
学习目的 与要求
❖ 通过本章学习，应掌握液－液相平衡在三角 形相图上的表示方法，能用三角形相图对单 级萃取过程进行分析和计算。了解多级萃取 过程的流程与计算方法；萃取设备的类型及 结构特点。
2020/9/20
到富集A或B组分的产品。 ❖ 3) 常温操作，适合于热敏性物系分离，并且显示出节能优势。 ❖ 4) 三元甚至多元物系的相平衡关系更为复杂，根据组分B、
S的互溶度采用多种方法描述相平衡关系，其中三角形相图 在萃取中应用比较普遍。
2020/9/20
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
分离对象-之一 沸点接近或相对挥发度接近于1的物系分离：
环己烷（A)与苯(B)常压沸点为80.73OC、 80.1OC,α→１，加入糠醛后,α可达到2.7。
2020/9/20
分离对象-之二
恒沸物分离：
2020/9/20
乙醇-水二元 混合物相图
乙醇-水恒沸组成：乙醇 0.894 （mol%),乙醇/水≈9，加入苯，形 成三元恒沸物，乙醇：0.23； 水：0.226，乙醇/水≈1 。
第三章 液—液萃取
第一节 概述
一、液—液萃取简介 二、液—液萃取在工业上的应用 三、液－液萃取过程的分类
2020/9/20
一、液—液萃取简介
1、萃取原理
在欲分离的液体混合物(原料液)中加入一种与其不 溶或部分互溶的液体溶剂(萃取剂)，经过充分混合，利 用混合液中各组分在溶剂(萃取剂)中溶解度的差异，实 现原料液中各组分一定程度分离的一种单元操作。
2020/9/20
三、液－液萃取过程的分类
按有无化学反应分类
萃取
物理萃取 √
化学萃取
按萃取级数分类
萃取
单级萃取√ 多级逆流萃取
多级萃取 多级并流萃取
2020/9/20
Leabharlann Baidu 萃取过程的分类
按萃取技术分类
萃取
单溶剂萃取√
双溶剂萃取 膜萃取 超临界萃取 凝胶萃取
反向胶团萃取
按萃取组分数目分类
萃取
单组分萃取√
用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜
2020/9/20
4、盐湖卤水中提取微量元素锂
陶箴奇,张志强*,宋冬洋等.溶剂萃取法提取硫酸型盐湖卤水中 锂的研究[J].青海大学学报, 2015,33( 4):12-16,24
以磷酸三丁酯( TBP) 作为萃取剂，甲基异丁基酮( MIBK) 作为 协萃剂, 并且在有三氯化铁存在的条件下萃取锂，萃取率可以达到 90%以上。萃取的较佳条件为: 相比为3:1，TBP 的体积分数为70%， 铁锂比为1. 3，萃取时间为5 min。
分离对象-之三
热敏性物质的分离：
在生化制药的过程中，生成复杂 的有机液体混合物，这些物质大多为 热敏性混合物。选择适当的溶剂进行 萃取，可避免受热损坏，提高有效物 质的收率。例如青霉素的生产，用玉 米发酵得到的含青霉素的发酵液，以 醋酸丁脂为溶剂，经过多次萃取得到 青霉素的浓溶液。
2020/9/20
1) 混合液中组分的相对挥发度等于或者接近1(烷烃/芳烃) 或者形成恒沸物。
2) 溶质在混合液中组成很低且为难挥发组分(水-HAc)。 3) 混合液含热敏性物质(制药和生物化工)。 4) 提取稀溶液中有价值的物质：多种金属物质的分离、
核工业材料的制取、环境污染的治理(含酚废水处理)。
2020/9/20
分离对象-之四
组分浓度低且为难挥发组分的分离： 以乙酸乙酯为萃取剂从 稀醋酸水溶液中回收醋 酸（90%左右）。
2020/9/20
4、萃取操作的特点
❖ 1) 选择适宜的溶剂是一个关键问题 ❖ 外界加入萃取剂建立两相体系，萃取剂与原料液只能部分互
溶，完全不互溶为理想选择。 ❖ 2) 萃取是一个过渡性操作，萃取相和萃余相脱溶剂后才能得
SR
萃余液R’ xA’
萃取相和萃余相脱溶剂后分别得萃取液（A+B少） 和萃余液（ B+A少），以E’和R’表示。
2020/9/20
液－液萃取流程-总结
工业萃取过程由三个基本过程组成，即 （1）混合 采取措施使萃取剂和原料液充分混合，实现溶质A
由原溶液向萃取剂传递。 （2）沉降分离 进行萃取相E和萃余相R的分离。 （3）脱除溶剂 萃取相和萃余相脱溶剂得到萃取液E’和萃余液
R’，萃取剂循环使用。
2020/9/20
萃取过程特点－与蒸馏、吸收比较
单元操作
操作原理
液-液萃取 利用组分在萃取剂中溶解度不同 分离液体混合物
扩散方式
单向扩散
蒸馏 吸收
利用组分的挥发度不同分离液体 混合物
利用组分溶解度不同分离气体混 合物
反向扩散 单向扩散
2020/9/20
3、分离对象——液液混合物
含萃取剂S多的一相（A+SE+B少)称为萃取相，以E表示。 A的含量以yA表示
含稀释剂B多的一相（B+A少+SR）称为萃余相,以R表示。 A的含量以xA表示
溶剂的要求：1、稀释剂与溶剂的互溶度
2020/9/20
2、两相的密度
液－液萃取流程-脱除溶剂
萃取液E’ yA’
E
萃取相
SE
S 脱除溶剂
R
萃余相
的溶解力，该易溶组分称为溶质，以A 表示(混合液中欲分离的组分)。
混合槽
稀释剂(原 选用的溶剂对另一组分完全不溶解或部分溶解，该难溶组 溶剂)B： 分称为稀释剂(或称原溶剂)，以B表示(混合液中的溶剂)。
萃取剂S：所选用的溶剂。
2020/9/20
液－液萃取流程-沉降分离
E
R
萃取相 yA 沉降分离 萃余相 xA
2020/9/20
2、液－液萃取流程
加料
原料液F (A+B)
萃取剂 (S)
萃取相
E
萃余相
R
萃取液E’ -SE
S
-SR 萃余液R’
混合槽
2020/9/20
沉降分离 脱除溶剂
液－液萃取流程-混合
原料液F (A+B)
萃取剂 (S)
溶质A： 选 用 的 溶 剂 对 原 料 液 中 一 组 分 有 较 大
•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
2、液—液萃取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
多组分萃取
2020/9/20
学习目的 与要求
❖ 通过本章学习，应掌握液－液相平衡在三角 形相图上的表示方法，能用三角形相图对单 级萃取过程进行分析和计算。了解多级萃取 过程的流程与计算方法；萃取设备的类型及 结构特点。
2020/9/20
到富集A或B组分的产品。 ❖ 3) 常温操作，适合于热敏性物系分离，并且显示出节能优势。 ❖ 4) 三元甚至多元物系的相平衡关系更为复杂，根据组分B、
S的互溶度采用多种方法描述相平衡关系，其中三角形相图 在萃取中应用比较普遍。
2020/9/20
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
分离对象-之一 沸点接近或相对挥发度接近于1的物系分离：
环己烷（A)与苯(B)常压沸点为80.73OC、 80.1OC,α→１，加入糠醛后,α可达到2.7。
2020/9/20
分离对象-之二
恒沸物分离：
2020/9/20
乙醇-水二元 混合物相图
乙醇-水恒沸组成：乙醇 0.894 （mol%),乙醇/水≈9，加入苯，形 成三元恒沸物，乙醇：0.23； 水：0.226，乙醇/水≈1 。
第三章 液—液萃取
第一节 概述
一、液—液萃取简介 二、液—液萃取在工业上的应用 三、液－液萃取过程的分类
2020/9/20
一、液—液萃取简介
1、萃取原理
在欲分离的液体混合物(原料液)中加入一种与其不 溶或部分互溶的液体溶剂(萃取剂)，经过充分混合，利 用混合液中各组分在溶剂(萃取剂)中溶解度的差异，实 现原料液中各组分一定程度分离的一种单元操作。
2020/9/20
三、液－液萃取过程的分类
按有无化学反应分类
萃取
物理萃取 √
化学萃取
按萃取级数分类
萃取
单级萃取√ 多级逆流萃取
多级萃取 多级并流萃取
2020/9/20
Leabharlann Baidu 萃取过程的分类
按萃取技术分类
萃取
单溶剂萃取√
双溶剂萃取 膜萃取 超临界萃取 凝胶萃取
反向胶团萃取
按萃取组分数目分类
萃取
单组分萃取√