关于萃取过程及设备课件
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化工原理 第十二章 萃取PPT课件
萃取剂的选择性可用选择性系数 表示，其定义
式为
yA/yB yA/xAkA
xA/xB yB/xB kB
2020/6/6
.
21
2 影响分层的因素
为使两相在萃取器中能较快的分层，要求萃 取剂与被分离混合物有较大的密度差，特别是对 没有外加能量的设备，较大的密度差可加速分层， 提高设备的生产能力。
两液相间的界面张力对萃取操作具有重要影 响。萃取物系的界面张力较大时，分散相液滴易 聚结，有利于分层，但界面张力过大，则液体不 易分散，难以使两相充分混合，反而使萃取效果 降低。界面张力过小，虽然液体容易分散，但易 产生乳化现象，使两相较难分离，因之，界面张 力要适中。
2020/6/6
图12-4 溶解度曲线
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11
溶解度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。显然萃取操作只能在两相区内进 行。
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，
临界混溶点是在一定溶质含量下两共轭 相变为一相的临界点，其位置一般并不在 溶解度曲线的最高点，常偏于曲线的一侧， 将溶解度曲线分为左右两支。
实验表明，相同总量的萃取剂以每级加 入的量相等时萃取效果最好。后续的加料方 式均为等量加入。
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33
二、多级错流萃取的计算
1、萃取剂和原溶剂部分互溶的体系 采用三角形相图求解
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34
(1) 按第1级原料液萃取剂得量和组成，确定第1 级混合也得量和组成，得点M1
(2) 过点M1作联结线得经第一级萃取后得萃取相 E1和萃余相R;
2020/6/6
萃取课件专题知识课件
=K0 /(1 ＋10 pH － pK )
对于弱碱性电解质
K
K0
Kp
Kp H
=K0 /(1 ＋10 pK － pH )
K0－只与T、P有关； K－与T、P和pH有关 K可经过试验求出，而K0不能，可由公式求出。
有机溶剂旳选择
根据相同相溶旳原理，选择与目旳产物极性相近 旳有机溶剂为萃取剂，能够得到较大旳分配系数 （根据介电常数判断极性）；
溶剂萃取概述
分液漏斗
有机相 水相
一般工业液液萃取过程
料液 （待分离物
质＋杂质 萃 取
萃取液 （待分离物 质＋少量杂质
洗 涤 剂
洗 涤
萃取剂 ＋稀释剂
杂质+少量 萃残液 待萃物质 （杂质）
反
萃 萃取剂＋稀释剂
剂
（待返回使用）
待反 萃萃 物取 质
产物（待萃物质）
生物萃取与老式萃取相比旳特殊性
生物工程不同于化工生产，主要体现在生物 分离往往需要从浓度很稀旳水溶液中除去大 部分旳水，而且反应液中存在多种副产物和 杂质，使生物萃取具有特殊性。
青霉素旳分配平衡
弱电解质旳分配系数：
热力学分配系数K0 ：萃取平衡时，单分子化 合物溶质在两相中浓度之比。
Kp=
弱酸性电解质K0＝ [AH]/[AH] 弱碱性电解质K0 ＝ [B]/[B]
弱电解质旳表观分配系数K：
分配达平衡时，溶质在两相旳总浓度之比
对于弱酸性电解质
H K K0 K p H
亲水
亲油基团 亲油
亲水基团伸向水中，亲油基团伸向油中。
乳浊液类型
当将有机溶剂（通称为油）和水混在一起搅拌时，可
能产生两种形式的乳浊液。
萃取分离设备ppt课件
罐底有多孔板、筛网及滤 布以支持树脂层，或者用 石英石或卵石直接铺于罐 底以支持树脂层。
设备动画\8萃取器\混合器与澄清器混 合装置.swf
设备动画\8萃取器\单级转筒式离心萃 取器.swf
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3、喷嘴式混合器 利用工作流体在一定压 力下经过喷嘴以高速度 射
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、液-固萃取分离设备
液-固萃取:是在一定条 件下用一定浸出溶剂从固 体原料中浸出有效成分的 过程。
液-固萃取分离设备：
（一）单级间歇萃取 带蒸汽加热夹套的单级
间歇萃取装置。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
根据离子交换剂的材料也可分为两类：
1、苯乙烯和聚苯乙烯树脂
常用于分离离子型小分子（如多肽，糖磷酸脂、抗生素等）
;
名称 732或Dowex50
类型 强酸性阳离子交换树脂
CH3
CH 2
CH 3 N+ CH 2
CH 3
CH 2OH
704或IR-45
弱碱性阴离子交换树脂
701或Dowex3 弱碱性阴离子交换树脂
CH2 NH3+
CH2 NH3+
+ CH2 NH2R
+ CH2 NHR2
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
设备动画\8萃取器\混合器与澄清器混 合装置.swf
设备动画\8萃取器\单级转筒式离心萃 取器.swf
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3、喷嘴式混合器 利用工作流体在一定压 力下经过喷嘴以高速度 射
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、液-固萃取分离设备
液-固萃取:是在一定条 件下用一定浸出溶剂从固 体原料中浸出有效成分的 过程。
液-固萃取分离设备：
（一）单级间歇萃取 带蒸汽加热夹套的单级
间歇萃取装置。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
根据离子交换剂的材料也可分为两类：
1、苯乙烯和聚苯乙烯树脂
常用于分离离子型小分子（如多肽，糖磷酸脂、抗生素等）
;
名称 732或Dowex50
类型 强酸性阳离子交换树脂
CH3
CH 2
CH 3 N+ CH 2
CH 3
CH 2OH
704或IR-45
弱碱性阴离子交换树脂
701或Dowex3 弱碱性阴离子交换树脂
CH2 NH3+
CH2 NH3+
+ CH2 NH2R
+ CH2 NHR2
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第11章_萃取和浸出设备-PPT精选文档
2、喷射式混合器
（1）类型及作用
弯头交错喷嘴混合器、同向射流混合器、 孔板射流混合器
弯头交错喷嘴混合器
两液相已在器外汇合， 然后进入器内经喷嘴或 孔板后，加强了湍流程 度，从而提高了萃取效 率。
同向射流混合器
孔板射流混合器
（2）特点
喷射式混合器是一种体积小效率高的 混合装置，特别适用于低黏度、易分 散的料液。这种设备投资小，但需要 料液在较高的压力下进入混合器。
2、分类
（二）混合设备
1、混合管
（1）工作原理
萃取剂及料液在一定流速下进入管道一端，混合后从 另一端导出，依靠管内特殊设计的内部单元和流体流 动实现液体混合。 强迫湍流状态；料液在管内平均停留时间10~20s。
（2）特点
混合管的萃取效果高于混合罐，且为连续操作。流程 简单、结构紧凑、能耗小、萃取效率高。适于各种黏 度的流体。
（2）操作过程
取药材 → 粉碎 → 装入萃取器 → 通CO2排 空气 → 开进气阀（12）及气瓶阀门 → 启 动高压泵 → 当压力升到预定压力时再调节 减压阀（9）→ 打开放空阀（10）→ 调节 流量稳定 → 半闭阀门（10），打开阀门 （11）→ 开放油阀（8）放出萃取液
第3节 浸出设备
3、超临界流体萃取的技术原理
在超临界状态下，将超临界流体与 待分离的物质接触，使其有选择性地把 极性大小、沸点高低和分子量大小的成 分依次萃取出来，然后借助减压、升温 的方法使超临界流体变成普通气体，被 萃取物质则完全或基本析出，从而达到 分离提纯的目的。
4、超临界CO2流体萃取装置及 工艺流程
一、基本原理
1、超临界流体的概念
温度和压力高于临界温度和临界压力的流体 称为超临界流体（Supercritical Fluid）。 三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两 相呈平衡状态的点叫临界点。 高于临界温度和临界压力而接近临
萃取ppt课件
11
萃取剂S 原料F
萃取相E
萃 取
萃
设 备
取 剂 回
萃取物E′
收
回 收 萃 取 剂
S’
设
备
萃余相R
萃
设 备
取 剂 回
收
萃余物R′
萃取过程
12
一、中药材中的成分 分为有效成分，辅助成分，无效
成分和组织物。在提取中，前两者应 尽量提取完全，后两者尽量除去。
二、中药提取的类型 分为单体成分提取、单味药提取
变动范围大
15～75 6～45 3～6 3～60 4～95
75％～95％
he=3~6m he=1.5~6m 对HT＝100～300mm时 微30％ 3.4～12.5级
润滑油工艺，核燃料加 工
用氨水从NaOH中萃取
NaC1 回收苯酚 糠醛处理润滑油工艺 废水中脱酚
萃取设备的类型很多。按萃取设备的构造特点大体上 可以分为三类：一是单件组合式；二是塔式；三式离心6式。
油、挥发油、蜡），用于脱脂。易燃。
19
常用提取辅助剂： 主要是酸、碱和表面活性剂。
五、提取方法
1、煎煮法
用水作溶剂，将药材饮片或粗粉加热煮 沸一定的时间，以浸出有效成分的方法。
适用于有效成分能溶解于水且对湿、热
稳定的药材。
20
2、浸渍法
用定量溶剂，在一定的温度下将药材饮 片或颗粒浸泡一定时间，以浸出有效成分的 方法。
优点：提取液浓度和提取率较高，适 用于大批量生产；缺点:热敏性药材不适合， 占地面积大。
36
37
10、连续逆流提取 采用浸渍法或重渗漉法动态连续式提取， 药材的总体运动方向和溶液的总体流动方向 相反，药材连续不断地进入提取器的同时药 渣和提取液连续不断地排出。提取率高，适 合大规模提取。
萃取剂S 原料F
萃取相E
萃 取
萃
设 备
取 剂 回
萃取物E′
收
回 收 萃 取 剂
S’
设
备
萃余相R
萃
设 备
取 剂 回
收
萃余物R′
萃取过程
12
一、中药材中的成分 分为有效成分，辅助成分，无效
成分和组织物。在提取中，前两者应 尽量提取完全，后两者尽量除去。
二、中药提取的类型 分为单体成分提取、单味药提取
变动范围大
15～75 6～45 3～6 3～60 4～95
75％～95％
he=3~6m he=1.5~6m 对HT＝100～300mm时 微30％ 3.4～12.5级
润滑油工艺，核燃料加 工
用氨水从NaOH中萃取
NaC1 回收苯酚 糠醛处理润滑油工艺 废水中脱酚
萃取设备的类型很多。按萃取设备的构造特点大体上 可以分为三类：一是单件组合式；二是塔式；三式离心6式。
油、挥发油、蜡），用于脱脂。易燃。
19
常用提取辅助剂： 主要是酸、碱和表面活性剂。
五、提取方法
1、煎煮法
用水作溶剂，将药材饮片或粗粉加热煮 沸一定的时间，以浸出有效成分的方法。
适用于有效成分能溶解于水且对湿、热
稳定的药材。
20
2、浸渍法
用定量溶剂，在一定的温度下将药材饮 片或颗粒浸泡一定时间，以浸出有效成分的 方法。
优点：提取液浓度和提取率较高，适 用于大批量生产；缺点:热敏性药材不适合， 占地面积大。
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10、连续逆流提取 采用浸渍法或重渗漉法动态连续式提取， 药材的总体运动方向和溶液的总体流动方向 相反，药材连续不断地进入提取器的同时药 渣和提取液连续不断地排出。提取率高，适 合大规模提取。
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
萃取分离讲解PPT课件
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
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
第八章 萃取过程与设备 课件
二、液—液萃取 1、原理 • 根据溶质在互不相溶或部分互溶的两种 溶剂中溶解度不同，达到对混合物的分 离。
2、基本概念
料液： 萃取剂： 溶质： 稀释剂： 萃取相： 萃余相：
k
溶质在萃取相中的平衡 浓度 y A ＝ 溶质在萃余相中的平衡 浓度 x A
3、萃取步骤
• 混合---得到乳浊液 • 分离---得到萃取相，萃余相 • 溶剂回收---分离萃取剂和溶质
四、超临界萃取
1、临界温度Tc 临界压力Pc
T
SCF
G
L S P
2、超临界流体（SCF） • 超临界流体是指超过临界温度与临界压力状态的 流体 • 超临界流体是介于气液之间的一种既非气态又非 液态的物态，这种物质只能在其温度和压力超过 临界点时才能存在。
3、超临界流体特质
①具有接近液体的密度和类似液体的溶解能力 --萃取能力强 ②具有接近气体的黏度和扩散速度 --传质性能好 ③在临界点附近，压力和温度的微小变化可对溶剂的密 度、扩散系数、表面张力、黏度、溶解度等带来明显 的变化。 ④超临界状态下的流体对溶质的溶解度大大地增加了
喷嘴 扩大管
料液
出口
吸入口 图9-5 喷嘴式混合器
（3）静态混合器
• 在混合管内安装正反螺旋相间隔的混合螺旋片 元件，流体流动时，由于螺旋片作用，流体时 而左旋时而右旋，混合效果较好。 • 适用于高黏度及黏度差较大的体系。
2、分离设备
（1） 管式离心机 P115 • 分离乳浊液的原理：转鼓由转轴带动旋转，从 下部进入的乳浊液自下向上流动过程中，由于 密度的差异，沿轴形成内外两层，外层为重液， 内层为轻液，重液和轻液从顶部各自的溢流口 排出 （2）碟片式离心机 P116 • 工作原理：碟片上开有小孔，乳浊液通过小孔 流到碟片的间隙。在离心力作用下，重液沿碟 片斜面沉降，并向转鼓内壁移动；轻液沿碟片 向上移动，轻液和重液汇集后由各自的排出口 排出。
第11章_萃取和浸出设备-PPT精选文档
5、双水相萃取
（5）特点
操作条件温和，在常温常压下进行； 两相的界面张力小，一般在10-4N／cm量级， 两相易分散； 两相的相比随操作条件而变化； 上下两相密度差小，一般在10 g/L，因此两相 分离较困难； 易于连续操作，处理量大，成本较低，适合 工业应用。
二、萃取设备
（一）组成、功能及分类
1、萃取体系的组成及功能
液-液萃取设备应包括3个部分：混合设备、 分离设备和溶剂回收设备。 混合设备：使料液与萃取剂充分混合形成乳 浊液，欲分离的生物产品自料液转入萃取剂 中。
分离设备：将萃取后形成的萃取相和 萃余相进行分离。 溶剂回收设备：把萃取液中的生物产 品与萃取溶剂分离并加以回收。
5、双水相萃取
（1）概念
双水相现象：当两种聚合物或一种聚合物与 一种盐溶于同一溶剂时，由于聚合物之间或 聚合物与盐之间的不相容性，当聚合物或无 机盐浓度达到一定值时，就会分成不互溶的 两相。 双水相萃取：利用物质在不相溶的两水相间 分配系数的差异进行萃取的方法。
5、双水相萃取
（2）可以构成双水相的体系有：
一、基本原理
1、超临界流体的概念
温度和压力高于临界温度和临界压力的流体 称为超临界流体（Supercritical Fluid）。 三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两 相呈平衡状态的点叫临界点。 高于临界温度和临界压力而接近临界点的状 态称为超临界状态。
超 临 界 区
三相点
临界点
2、喷射式混合器
（1）类型及作用
弯头交错喷嘴混合器、同向射流混合器、 孔板已在器外汇合， 然后进入器内经喷嘴或 孔板后，加强了湍流程 度，从而提高了萃取效 率。
同向射流混合器
蒸馏和萃取的课件ppt
水煮西红柿汤
有油西红柿汤
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水煮西红柿汤
加入油
有油西红柿汤
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
意事项。
一、蒸馏 1．原理
利用混合物中各组分的 沸点不同，除去液态混合物中易挥 发、 难挥发 或 不挥发的杂质的方法。（蒸发、冷凝） 2．制取蒸馏水 (1)仪器及装置图
圆底烧瓶 石棉网
铁架台 酒精灯
冷凝管 牛角管 锥形瓶
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
注入酒精后 （是/否）分层。
注入酒 精后不 分层,不 是萃取
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
实验
实验1:试管中注入约2 mL
碘水，再注入约1 mLCCl4， 振荡
实验2:试管中注入约2 mL
I2的CCl4溶液，再注入约1 mL水，振荡
实验过程
2. 把10毫升碘水和4毫升 CCl4加入分液漏斗中， 并盖好玻璃塞。
3.用右手压住分液漏斗口部， 左手握住活塞部分，把分液 漏斗倒转过来振荡;振荡后 打开活塞,使漏斗内气体放 出。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
讨论
液体分层且 油层在上方
有油西红柿汤
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水煮西红柿汤
加入油
有油西红柿汤
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
意事项。
一、蒸馏 1．原理
利用混合物中各组分的 沸点不同，除去液态混合物中易挥 发、 难挥发 或 不挥发的杂质的方法。（蒸发、冷凝） 2．制取蒸馏水 (1)仪器及装置图
圆底烧瓶 石棉网
铁架台 酒精灯
冷凝管 牛角管 锥形瓶
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
注入酒精后 （是/否）分层。
注入酒 精后不 分层,不 是萃取
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
实验
实验1:试管中注入约2 mL
碘水，再注入约1 mLCCl4， 振荡
实验2:试管中注入约2 mL
I2的CCl4溶液，再注入约1 mL水，振荡
实验过程
2. 把10毫升碘水和4毫升 CCl4加入分液漏斗中， 并盖好玻璃塞。
3.用右手压住分液漏斗口部， 左手握住活塞部分，把分液 漏斗倒转过来振荡;振荡后 打开活塞,使漏斗内气体放 出。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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液体分层且 油层在上方
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分配定律推导
根据相律（F=C-P+2），在一定温度和压力下萃取达 到平衡时，溶质在两相中的化学位相等：μL=μH
当温度一定时，标准化学位为常数
如为稀溶液，用浓度代替活度
K
C1 C2
萃取相的浓度 萃余相的浓度
分离因素（β）
如果原来料液中除溶质A以外，还含有溶质B， 则由于A、B的分配系数不同，萃取相中A和B的 相对含量就不同于萃余相中A和B的相对含量。
弱酸的表观分配系数：K=K0 /(1 ＋10 pH － pK ) 弱酸的表观分配系数： K=K0 /(1 ＋10 pK － pH )
举例：
青霉素 ( pK2.75 ) 工业钾盐 ：
预处理及过滤
发酵液
滤洗液
萃取
调 pH2.02.5 1/3 v/v
丁酯逆流萃取
萃取液
NaCl 盐析脱水
活性炭脱色
丁酯逆共流萃沸取蒸馏结晶
关于萃取过程及设备
溶剂萃取概述
萃取：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。
18.1 萃取过程的理论基础
液液萃取是以分配定律为基础 分配定律：一定T、P下，溶质在两个互不相溶的溶剂中 分配，平衡时，溶质在两相中浓度之比为常数。
K-分配系数
K
C1 C2
萃取相的浓度 萃余相的浓度
在常温常压下Ｋ为常数；应用前提条件
（1） 稀溶液 （2） 溶质对溶剂互溶没有影响 （3） 必须是同一分子类型，不发生缔合或离解
Light phase 萃取剂
Heavy phase
溶剂萃取概述
杂质
溶质
原溶剂
萃取的基本概念
溶剂萃取概述
①萃取 : 溶质从料液转移到萃取剂的过程。
②反萃取：溶质从萃取剂转移到反萃来自的过程。在完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步 分离操作的实施，将目标产物从有机相转入水相的操 作就称为反萃取（Back extraction)
萃取在化工上是分离液体混合物常用的单元操作，在 发酵和其它生物工程生产上的应用也相当广泛，
萃取操作不仅可以提取和增浓产物，使产物获得初步 的纯化，所以广泛应用在抗生素、有机酸、维生素、 激素等发酵产物 的提取上。
萃取过程
溶剂萃取概述
｝ 溶质Ａ 料液 稀释剂Ｂ
萃取液Ｓ＋Ａ(B)
溶剂Ｓ
萃余液Ｂ＋Ａ(s)
对于弱碱性电解质
K K0
Kp
Kp H
=K0 /(1 ＋10 pK － pH )
K0－只与T、P有关； K－与T、P和pH有关 K可通过实验求出，而K0不能，可由公式求出。
思考题： 将青霉素由水相萃取到丁酯相中，其pK=2.75，萃取条 件：pH=2.5，T=10℃，VF∶VS = 1∶1，测得萃取前发酵 液（水相）效价20000 u/ml，平衡后废液效价645.2 u/ml，求分配系数K和K0
实验室液液萃取过程
溶剂萃取概述
分液漏斗
有机相 水相
一般工业液液萃取过程
料液 （待分离物
质＋杂质 萃 取
萃取液 （待分离物 质＋少量杂质
洗 涤 剂
洗 涤
萃取剂 ＋稀释剂
杂质+少量 萃残液 待萃物质 （杂质）
反
萃 萃取剂＋稀释剂
剂
（待返回使用）
待反 萃萃 物取 质
产物（待萃物质）
生物萃取与传统萃取相比的特殊性
此时，同时存在着两种平衡，一种是青霉素游离酸分子在有 机溶剂相和水相间的分配平衡；另一种是青霉素游离酸在水 中的电离平衡（图18-2）。前者用分配系数K0来表征，后 者用电离常数Kp来表征。对于弱碱性物质也有类似的情况。
青霉素的分配平衡
弱电解质的分配系数：
热力学分配系数K0 ：萃取平衡时，单分子化 合物溶质在两相中浓度之比。
生物工程不同于化工生产，主要表现在生物分离 往往需要从浓度很稀的水溶液中除去大部分的水， 而且反应液中存在多种副产物和杂质，使生物萃 取具有特殊性。
① 成分复杂 ② 传质速率不同 ③ 相分离性能不同 ④ 产物的不稳定性
溶剂萃取法的特点
萃取过程有选择性 能与其它步聚相配合 通过相转移减少产品水解 适用于不同规模 传质快 周期短，便于连续操作 毒性与安全环境问题
结晶液
pen－k 成品
红 霉 素 ( p K 9.4 ) ：
预处理和过滤
发酵液
滤液
萃取
调 p H 9.8 10.2, 1/4V /V
丁酯逆流萃取
萃取液
乳酸沉淀
分解转碱
红 霉 素 乳 酸 盐 调 p H 9.8, 溶 于 丙 酮 红 霉 素 碱
加水
Kp=
弱酸性电解质K0＝ [AH]/[AH]=
[AH](KP [H]) C[H ]
弱碱性电解质K0 ＝ [B]/[B]=
[B](KP [H]) C KP
弱电解质的表观分配系数K：
分配达平衡时，溶质在两相的总浓度之比
对于弱酸性电解质
KK0
H Kp H
=K0 /(1 ＋10 pH － pK )
如A的分配系数较B大，则萃取相中A的含量（浓 度）较B多，这样A和B就得到一定程度的分离。
萃取剂对溶质A和B分离能力的大小可用分离因 素（β）来表征。
分离因素（β）
分离因素表示有效成分A与杂质B的分离程度。 ＫＡ
β= ＫＢ
β=1 KA = KB 分离效果不好； β>1 KA > KB 分离效果好； β越大，KA 越大于KB，分离效果越好。
③物理萃取和化学萃取：物理萃取的理论基础是 分配定律，而化学萃取服从相律及一般化学反 应的平衡定律。
萃取的基本概念
溶剂萃取概述
萃取法是利用液体混合物各组分在某有机溶剂中 的溶解度的差异而实现分离的。 料液：在溶剂萃取中，被提取的溶液， 溶质：其中欲提取的物质， 萃取剂：用以进行萃取的溶剂， 萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃 取剂中，得到的溶液， 余液：被萃取出溶质的料液称为。
弱电解质在有机溶剂-水相的分配平衡
分配系数中CL和CH 必须是同一种分子类型，即不发生缔合 或离解。对于弱电解质，在水中发生解离，则只有两相中的 单分子化合物的浓度才符合分配定律。
例如青霉素在水中部分离解成负离子（青COO－），而在 溶剂相中则仅以游离酸（青COOH）的形式存在，则只有两 相中的游离酸分子才符合分配定律。