萃取(化工原理)..

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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

化工原理实验—萃取

液液萃取塔的操作一、实验目的（1）了解液液萃取设备的结构和特点；（2）掌握液液萃取塔的操作；（3）掌握传质单元高度的测定方法，并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量的影响。

二、基本原理1．液液萃取设备的特点液液相传质和气液相传质均属于相间传质过程。

因此这两类传质过程具有相似之处，但也有相当差别。

在液液系统中，两相间的重度差较小，界面张力也不大，所以从过程进行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分散的两相，分层分离能力也不高。

因此，对于气液接触效率较高的设备，用于液液接触就显得效率不高。

为了提高液液相传质设备的效率，常常补给能量，如搅拌、脉动、振动等。

为使两相逆流和两相分离，需要分层段，以保证有足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的分离。

2．液液萃取塔的操作(1)分散相的选择在萃取设备中，为了使两相密切接触，其中一相充满设备中的主要空间，并呈连续流动，称为连续相；另一相以液滴的形式，分散在连续相中，称为分散相。

哪一相作为分散相对设备的操作性能、传质效果有显著的影响。

分散相的选择可通过小试或中试确定，也可根据以下几方面综合考虑：1)为了增加相际接触面积，一般将流量大的一相作为分散相；但如果两相的流量相差很大，并且所选用的萃取设备具有较大的轴向混合现象，此时应将流量小的一相作为分散相，以减小轴向混合。

2)应充分考虑界面张力变化对传质面积的影响，对于dx d>0的系统，即系统的界面张力随溶质浓度增加而增加的系统；当溶质从液滴向连续相传递时，液滴的稳定性较差，容易破碎，而液膜的稳定性较好，液滴不易合并，所以形成的液滴平均直径较小，相际接触表面较大，当溶质从连续相向液滴传递时，情况刚好相反。

在设计液液传质设备时，根据系统性质正确选择作为分散相的液体，可在同样条件下获得较大的相际传质表面积，强化传质过程。

3)对于某些萃取设备，如填料塔和筛板塔等，连续相优先润湿填料或筛板是相当重要的。

化工原理下4-1液液萃取(精)

各组分在萃取剂中溶解度不同
液相E(萃取相) (S + A+微量B)
液相R(萃余相) (B + 微量A、S)
示例：用苯萃取分离醋酸和水混合物
2
二、萃取操作流程
萃取操作流程示意图
3
三、萃取过程的分类
1. 按有无化学反应分类
萃取
物理萃取√
化学萃取
2. 按萃取级数分类
萃取
单级萃取
多级萃取√
多级逆流萃取多级并流萃取
4
三、萃取过程的分类
3. 按萃取技术分类
4. 按萃取组分数目分类
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
萃取
单组分萃取 √
多组分萃取
5
四、萃取操作的应用
萃取操作应用场合：
①相对挥发度 = 1 物系的分离；
②溶质浓度很低 ,且为难挥发组分物系的分离； ③恒沸物系的分离； ④热敏性物系的分离。
17
由辅助曲线求联结线
E1
R1
E2
R2
两种溶解度曲线的互换
18
三、萃取平衡相图——溶解度曲线
2. 温度对溶解度曲线的影响
～～温度 T
溶解度
不互溶区
不利于萃取操作
19
四、萃取过程在平衡相图上的表示
将定量的
纯溶剂 S 加入
y E
到A、B两组
分的原料液 F 中，该萃取过程可在平衡相
F
ME
xR R
yE
图上表示。
xR
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ20
五、萃取平衡方程
1.以质量分数表示的平衡方程
气液平衡方程液液平衡方程

化工原理萃取实验报告

实验报告：化工原理萃取实验
一、实验目的
本实验旨在使用化工原理的知识，学习萃取操作，掌握萃取技术，并分析混合溶液中有机
物的分离。

二、实验原理
萃取是指利用溶剂之间的不相溶特性，将混合物中的有机物从水相中分离出来的一种技术。

萃取技术的基本原理是，混合溶液中的有机物分子与溶剂分子之间存在一种相互作用，当
混合溶液中的溶剂按照一定比例添加时，有机物分子会优先溶于某一种溶剂，从而将其从
水相中分离出来。

三、实验材料
实验材料包括：萃取实验用烧杯、搅拌棒、蒸馏水、氢氧化钠溶液、乙醇、硫酸铵溶液。

四、实验步骤
1.将烧杯中加入10ml蒸馏水，然后添加4ml氢氧化钠溶液；
2.将烧杯中的溶液搅拌均匀，然后加入20ml乙醇，再搅拌均匀；
3.将烧杯中的溶液放入萃取仪中，缓慢加热，直至溶液沸腾；
4.将烧杯中的溶液搅拌均匀，然后加入10ml硫酸铵溶液，再搅拌均匀；
5.将搅拌后的溶液放入萃取仪中，缓慢加热，直至溶液沸腾；
6.等待溶液冷却，然后将上层液体萃取出来，放入容器中；
7.将下层液体也萃取出来，放入容器中，完成萃取实验。

五、实验结果
实验结果显示，萃取实验成功完成，混合溶液中的有机物得到了完全分离。

六、实验结论
本实验成功地使用了化工原理的知识，学习了萃取操作，掌握了萃取技术，并成功地分析了混合溶液中的有机物的分离。

化工原理第七章萃取

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；

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

萃取在化工原理中的应用

萃取在化工原理中的应用1. 什么是萃取？萃取是一种化学分离技术，广泛应用于化工领域。

它通过在两相间转移溶质分子，实现了对混合物中物质的分离和纯化。

2. 萃取的原理萃取的原理基于溶液中不同组分的亲和性差异。

在萃取过程中，通常会选择一个溶剂（称为萃取剂），将其与待分离的混合物接触。

混合物中的物质会根据其亲和性被分配到不同相中。

通过调节操作条件（如温度、pH值等），可以实现目标物质的富集和纯化。

3. 萃取在化工中的应用3.1. 萃取在分离和纯化中的应用萃取在化工领域中被广泛应用于分离和纯化混合物。

通过选择合适的萃取剂和操作条件，可以实现对目标物质的高效分离和纯化。

例如，在石油工业中，萃取技术被用于从原油中提取出有价值的化合物，如石蜡、润滑油等。

在制药工业中，萃取技术被用于从天然植物中提取活性成分，如药物。

3.2. 萃取在废水处理中的应用萃取技术在废水处理中也具有重要的应用价值。

通过选择合适的萃取剂，可以有效地去除废水中的有机物、重金属等污染物，实现废水的净化和资源回收。

此外，萃取技术还可以用于提取特定的化合物，如抗氧化剂、色素等，从废水中进行资源利用。

3.3. 萃取在工业生产中的应用在工业生产过程中，萃取技术也被广泛用于各种领域。

例如，在食品工业中，萃取技术可以用于提取天然香料和色素。

在化学工业中，萃取技术可以用于提取和分离有机化合物。

在冶金工业中，萃取技术可以用于提取金属。

3.4. 萃取在环境保护中的应用萃取技术也可以用于环境保护领域。

例如，在土壤修复中，可以使用萃取技术去除土壤中的有机污染物。

在空气净化中，萃取技术可以用于去除空气中的有害气体。

4. 萃取技术的优势和挑战4.1. 优势•萃取技术可以实现高效的分离和纯化，提高生产效率。

•萃取技术可以选择性地提取目标物质，减少废物产生。

•萃取技术可以应用于不同的体系和领域，具有广泛的应用前景。

4.2. 挑战•萃取技术的操作条件需要精确控制，否则会对产品质量产生影响。

化工原理-萃取

N
ln( X F ) XN
ln( 0.333 ) 0.01
3.45
ln(1 1 ) ln(11.76)
A
所需理论级数为N=4 溶剂总用量S总=NS=4×300=1200 kg/h
3.5.4 多级逆流萃取
操作线的斜率为B／S，
当逐步增加萃取剂用量时，斜率逐渐变小，操作线与分配曲线距离变大，两相间的传质推动力增加，相应地理论级数减少。
解：对完全不互溶体系，由已知条件，将质量分数转
变为质量比
XFxF 1 xFFra bibliotek0.25 1 0.25
0.333
XN
xN 1 xN
0.01 0.01 1 0.01
例
又 S=300kg/h；YS=0
且
B=F(1- xF)=500×(1-0.25)=375kg/h
1 S K 300 2.2 1.76 A B 375
4.1.6 翻斗式萃取器
4.1.7静态混合器
4.2 液泛现象
4.3界面现象
5 超临界流体萃取
超临界流体萃取利用超临界流体，即温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力、介于气体和液体之间的流体，对固体和液体的萃取能力和选择性，在超临界状态下较之在常温常压条件下可获得极大的提高，而能从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和纯化的目的。
12 固体
10
8
6
熔融线液体
超临界流体
B 临界点
4
2
三相点
A
升华线
沸腾线气体
-60 -40 -20 0 20 40 60
温度 / OC
图 8-20 CO2的相态与温度、压力的关系

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。

大学化学《化工原理萃取》课件

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

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》第九章萃取.

第一节液-液萃取的基本原理
图9－2 溶解度曲线与联接线
第一节液-液萃取的基本原理
图9－3 三元物系的辅助曲线
图9－4 杠杆规则的应用
第一节液-液萃取的基本原理
4．杠杆规则
如图9-4所示，分层区内任一点所代表的混合液可以分为两个液层，即互成平衡的相E和相R。若将相E与相R混合，则总组成M即为点，M点称为和点，而E点与R点称为差点。混合液M与两液层E与R之间的数量关系可用杠杆规则说明。
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。
可见，萃取操作包括下列步骤：（1）原料液（A+B）与萃取剂的混合接触；（2）萃取相E与萃余相R的分离；（3）从两相中分别回收萃取剂而得到产品E’、R’。
第一节液-液萃取的基本原理
二、萃取在工业生产中的应用
1．溶液中各组分的相对挥发度很接近或能形成恒沸物，采用一般精馏方法进行分离需要很多的理论板数和很大的回流比，操作费用高，设备过于庞大或根本不能分离。

萃取(化工原理)

•
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日下午4时17分 20.10.2120.10.21
•
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。2020年10月21日星期三下午4时17分 38秒16:17:3820.10.21
•
严格把控质量关，让生产更加有保障。2020年10月下午4时 17分20.10.2116:17Oc tober 21, 2020
3.双相水萃取
五、工业应用：
主要用于生物物质、药物的分离、提取、纯化等，如： (1)酶的提取与纯化 (2)核酸的分离及纯化 (3)药物和抗生素类的分离和提取 (4)病毒的分离及纯化 (5)从天然植物中提取有效药用成分
4.胶体萃取
1. 基本概念
胶团：双亲物质在水或有机溶剂中自发形成的聚集体。胶体（胶团）萃取：被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。
•
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期三4时17分38秒 16:17:3821 October 2020
•
好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。下午4时17分38秒下午4时17分16:17:3820.10.21
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。20.10.2120.10.2116:1716:17:3816:17:38Oc t-20
重液向下流
挡板
重液轻液
填料
筛板
重相液滴重液
相界面
轻相轻液
升液管
轻液向上流
重液分散的筛板萃取塔
（四）脉冲塔
（五）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，占地面积小，应用广。
缺点：能耗大，结构复杂，设备及维修费用高。

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。
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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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