萃取过程
萃取过程与设备
2、多级逆流固液萃取罐组
图中得4台萃取罐总有3台运转,１台轮空进行卸渣与 装料。萃取剂依次串联通过3台萃取罐,新鲜溶剂首 先接触得就是即将卸渣得萃取罐,依次最后通过得就 是新装料得萃取罐,从而与固体物料呈逆向流动,保持 整个系统最大得传质推动力。图中(a)就是4号轮空, １、2、3号操作;(ｂ)就是1号轮空,2、3、4号操作。 各罐操作次序得组织完全靠阀门得启闭来完成。
一、固-液萃取原理
➢ 固-液萃取过程得机理就是:第一步就是固相中得产物 得溶解过程;第二步就是产物在液相中得扩散过程,此 时在溶液中达到固-液中产物得平衡。
➢ 固相在液相中得溶解过程与固相在液相中得扩散过 程事实上就是固相与液相这两相间特定组分地平衡 过程,即固相在液相中得溶解扩散与液相中特定组分 被固相吸附这二个过程得平衡。在萃取过程一开始, 溶解扩散速度大于吸附速度,而当溶剂逐渐变成饱与 溶液时,则溶解扩散与吸附这两个速度相等。这时溶 剂中得固相溶解浓度不可能再增加。
料液
喷嘴
扩大管 出口
吸入口 图9-5 喷嘴式混合器
3、气流搅拌混合罐
就是将空气通入液体介质,借鼓泡作用发生搅 拌。这就是搅拌方法中简单得一种,特别适用 于化学腐蚀性强得液体,但不适于搅拌挥发性 强得液体。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
(二)分离设备
➢ 液－液萃取得分离主要依靠两相液体得 重度不同,在离心力得作用下,将液体分离。
2、喷嘴式混合器
➢ 喷嘴式混合器就是利用工作流体在一定压力下经过 喷嘴以高速度射出,当流体流至喷嘴时速度增大,压 力降低产生真空,这样就将第二种液体吸入达到混合 目得。
➢ 混合器得优点就是体积小,结构简单,使用方便。但 由于其产生得压力差小,功率低,还会使液体稀释等 缺点,所以在应用方面受到一定限制。
萃取过程原理及其在工业中的应用
萃取过程原理及其在工业中的应用一、萃取过程原理原理：萃取是利用不同的物质在选定溶剂中溶解度的不同以分离混合物中的组分的方法。
注意：分离过程纯属物理过程。
一、萃取过程原理（一）液—液萃取过程原理及应用（二）双水相萃取过程原理及应用（三）超临界流体萃取过程原理及应用1、单级萃取原理：料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃取的组分通过相际界面进入萃取剂，直到组分在两相间的分配基本达到平衡。
然后静置沉降，分离成为两层液体。
单级萃取萃取率较低。
2.多级错流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次通过各级与加入各级的溶剂Si进行萃取，获得萃余相R1，R2……。
末级引出的萃余相RN进入脱溶剂塔I脱除溶剂SR，获得萃余液RN′。
加入各级的溶剂S1，S2……分别与来自前一级的萃余相进行萃取，获得的萃取相E1，E2……分别从各级排出，通常汇集一起后进入脱溶剂塔II脱除溶剂SE，获得萃取液RE′。
回收的溶剂SR和SE一起返回系统循环使用。
系统还应适量加入新溶剂以补充系统溶剂的损失。
3.多级逆流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次经过各级萃取，成为各级的萃余相，其溶质组成逐级降低，溶剂S从末级第N级进入系统，依次通过各级与萃余相逆相接触，进行萃取，使得萃取相中的溶质组成逐级提高，最终获得的萃取相E1和萃余相RN通过脱溶剂塔I、II脱除溶剂，并返回系统循环使用。
液液萃取在工业中的应用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原理：当两种高聚物的水溶液相互混合时，两种被混合分子间存在空间排斥作用，使它们之间无法相互渗透，则在达到平衡时就有可能分成两相，形成双水相。
萃取的流程
萃取的流程
萃取是指从混合物中分离出所需要的单一成分。
萃取的流程通常包括以下几个步骤：
1.准备样品：将需要分离的混合物称量或计量，并取出一定的样品准备进行萃取。
2.选择溶剂：选择适当的溶剂，并将其置于萃取装置中的萃取室中。
3.装置萃取器：将样品放置于萃取器中，然后将萃取器顶部与萃取室连接，打开阀门使溶剂从萃取室中流入萃取器中。
4.浸提：通过震荡或搅拌等方式使溶液与样品充分接触，这样有机溶剂能够尽可能地和需要提取的成分发生反应，从而实现萃取。
5.分离：当萃取完成后，将萃取器拆下来，将有机相和水相分离。
有机相中包含了需要提取的成分，而水相中则仍含有一些杂质。
6.重复萃取：有时候仅进行一次萃取是不能将需要提取的成分完全分离出来的，因此需要重复萃取，将有机相再次加入样品进行多次萃取。
7.浓缩：有机相中需要提取的成分通常含量较少，需要对其进行浓缩，以便进行后续分析。
萃取的流程可以根据不同物质分别进行调整，但通常包括上述步骤。
萃取法分离的原理是
萃取法分离的原理是
萃取法（Extraction）分离的原理是通过物质在不同溶剂之间
的分配系数不同，将所需物质从混合物中提取出来。
具体步骤如下：
1. 选择合适的溶剂对混合物进行提取。
溶剂的选择要考虑待提取物质的溶解度，物理性质以及与混合物中其他成分的相容性。
2. 将混合物与溶剂充分混合，使待提取物质在混合物和溶剂之间分配。
3. 等待分配平衡的达到。
在此过程中，待提取物质在混合物和溶剂之间以一定比例分配，达到平衡。
4. 分离溶剂相。
通过重力分离或离心等手段，将溶剂相与混合物相分离。
5. 冷凝或蒸发收集溶剂。
将分离得到的溶剂进行冷凝或蒸发，以获取纯净的待提取物质。
通过萃取法分离，能够利用物质在不同溶剂之间的分配系数差异，实现对混合物的分离提纯。
萃取过程及设备
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作，利用相似相溶原理，萃取有两种方式：液-液萃取，用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分，溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶，具有选择性的溶解能力，而且必须有好的热稳定性和化学稳定性，并有小的毒性和腐蚀性。
如用苯分离煤焦油中的酚；用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃；用CCl4萃取水中的Br2.固-液萃取，也叫浸取，用溶剂分离固体混合物中的组分，如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量；用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
虽然萃取经常被用在化学试验中，但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变（或说化学反应），所以萃取操作是一个物理过程。
萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。
通过萃取，能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。
用溶剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作称为液/液萃取。
萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异，使溶质进行液液传质，以达到分离均相液体混合物的操作。
萃取操作全过程可包括：1．原料液与萃取剂充分混合接触，完成溶质传质过程；2．萃取相和萃余相的分离过程；3．从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。
通常用蒸馏方法回收。
现以提取含有A、B两组分的混合液中的A组分为例说明萃取操作过程。
选用一种适宜的溶剂S，这种溶剂对欲提取的组分A应有显著的溶解能力，而对其它组分B应是完全不溶或部分互溶（互溶度越小越好）。
所选用的溶剂S称为萃取剂。
待分离的混合液（含A+B）称为原料液，其中被提取的组分A称为溶质，另一组分B（原溶剂）称为稀释剂。
萃取过程的三个步骤：（1）首先将原料液（A+B）与适量的萃取剂S在混合器中充分混合。
由于B与S不互溶，混合器中存在S与（A+B）两个液相。
进行搅拌，造成很大的相界面，使两相充分接触，溶质A由原料液（稀释剂B）中经过相界面向萃取剂S中扩散。
萃取的步骤及注意事项
萃取的步骤及注意事项萃取是一种将草药、植物等物质中的有效成分分离出来的方法，常用于制作草药提取物、香精等。
在进行萃取实验时，需要注意一些步骤和注意事项，以确保实验的准确性和安全性。
步骤：1.准备工作：收集需要萃取的样品，并对样品进行初步处理，如清洁、切碎等。
准备好所需器材和试剂。
2.选择合适的溶剂：选择合适的溶剂是萃取的关键。
应根据样品的性质，选择能溶解目标成分的合适溶剂。
3.制备溶液：将样品放入适量的溶剂中，使其充分浸泡。
按比例控制好溶剂和样品的比例，一般是10:1即可。
4.搅拌混合：将溶剂和样品置于搅拌器内，搅拌均匀使其充分混合，提高萃取效果。
注意搅拌的速度和时间，以及搅拌器的工作情况。
5.萃取：将搅拌均匀的混合溶液经过萃取操作，一般可使用分液漏斗或离心机等设备进行萃取。
目标是将溶液分为两层，上层为上清液，下层为混合液。
6.分离：将上清液分离出来，并用滤纸或滤膜过滤掉固体颗粒、悬浮物等。
可以多次过滤以提高纯度。
7.浓缩：将上清液进行浓缩，使其中的溶剂蒸发掉，浓缩目标成分。
可采用旋转蒸发仪等工具。
8.干燥：将浓缩后的物质进行干燥，去除水分，得到目标成分的干燥物。
注意事项：1.注意安全：在进行萃取实验时，应注意安全防护，佩戴实验手套、眼镜、实验服等防护措施，避免溶剂和样品的接触。
如有需要，应在通风橱或通风位置进行实验。
2.选择合适的溶剂：不同的溶剂对不同的样品有不同的适应性，因此选择合适的溶剂非常重要。
需要考虑样品的性质、溶解度、毒性等因素。
3.控制溶剂浓度：在进行萃取实验时，应控制好溶剂的浓度，避免浓度过低导致提取效果不佳，或者过高导致样品溶解度降低。
4.控制萃取时间：萃取时间过短会导致提取效果不佳，而时间过长可能会引起目标成分的损失或溶剂中其他成分的溶解。
5.注意溶剂的挥发：有些溶剂具有较高的挥发性，在操作过程中要注意挥发的溶剂是否能造成毒害或容易燃烧。
6.保持操作环境清洁：保持操作环境的清洁有助于避免样品受到外界杂质的污染，保证提取物的纯度。
萃取原理操作方法
萃取原理操作方法萃取是一种物质分离过程，利用不同物质在溶剂中的溶解度不同，将所需物质从原料中提取出来。
萃取原理：1. 溶剂选择：选择适用于目标物质的溶剂，使得目标物质在溶剂中溶解度较高，而其他杂质物质的溶解度较低。
2. 液相液相分配：将混合物（原料）与选择的溶剂加入到一个器皿中，充分混合并待其达到热平衡，然后分离两相（一般为上层有机相和下层水相）。
目标物质会在两相之间分配，并且由于溶解度的差异而偏向其中一相。
3. 重复萃取：经过第一次液相液相分配后，目标物质可能仍存在于较高溶剂的一相中，而其他杂质物质可能仍存在于较低溶剂的一相中。
因此，需要重复以上步骤，直到目标物质的纯度达到要求为止。
萃取方法：1. 单级萃取：进行一次液相液相分配即可获得目标物质，适用于目标物质的溶解度差异较大的情况。
2. 多级萃取：在单级萃取后，经过重复操作，提高目标物质的纯度。
适用于目标物质的溶解度差异较小的情况。
3. 反萃取：采用反向萃取，即选择有机溶剂来提取水溶性物质。
适用于目标物质在水相中的溶解度较高的情况。
4. 萃取剂选择：根据目标物质的特性选择适宜的萃取剂。
例如，有机物质可以选择非极性溶剂，而无机物质可以选择极性溶剂。
操作方法：1. 准备：准备好所需的原料和适宜的溶剂。
2. 混合：将原料与溶剂加入器皿中，充分混合并待其达到热平衡。
3. 分离：将混合物分离为两相（上层有机相和下层水相）。
4. 收集：收集目标物质所在的有机相。
5. 重复：如有需要，可以重复以上步骤多次以提高目标物质的纯度。
6. 蒸馏：通过蒸馏等方法，去除溶剂得到纯净的目标物质。
需要注意的是，具体的操作步骤和方法会根据不同的实验要求和实际条件而有所差异。
同时，在进行萃取操作时，需要注意安全问题，如防止溶剂挥发、保持良好的通风等。
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。
萃取过程
分 相 器
TBP＋煤油
水+少量苯酚
酚钠溶液
Ey
1
1
E2y2 M2 M
Enyn
FxF
M1
n
Sy0
R1x1
Sy0
R2x2
Sy0
Rnxn
最终萃余相
多级错流萃取过程流程图
由于各级均加入新鲜的溶剂，萃取传用高。
分离工程
最终萃取相
分离工程
6萃取设备
由于液-液萃取过程的多样性，发展了多种多样的
萃取设备。
目前用于液-液萃取的设备主要可分为混合澄清
萃取器、塔及柱式设备和离心萃取器三大类，它们各
自有不同的特点，应用于不同的场合。
萃取设备的分类可以按不同的方法进行，根据操
作方式可以分为逐级接触式萃取设备和连续接触式萃
取设备。
分离工程
Ey
1
1
Sy0 E2y2 E3y3 M
M1
M2
3
R1x1
R2x2
R3x3
萃余相
三级逆流萃取过程流程图
两相逆流行进，两相的组成在各级之间呈阶梯式变 化。这样，离开的萃取相与刚进入萃取器的原料液 （溶质浓度最高）接触，萃取相中萃取出的溶质浓度 高，总的溶剂用量减少，溶剂中溶质含量较高。
分离工程 6萃取设备
分离工程 6萃取设备
液-液萃取设备内液-液流动和传质都较气-液传质设备
内更为复杂。返混现象是影响传质效率的重要因素。
在大型萃取设备中的返混程度远大于小型萃取设备，
因而液-液萃取设备的放大设计的可靠性比气液传质设备差 得多，液-液萃取设备有更大的“放大效应”。 据估计，对于一些大型的工业萃取塔，大约有60%～ 75%的高度是用来补偿轴相混合的，轴相混合也是小型萃 取塔放大到工业萃取塔时传质效率急剧下降的主要原因。
高中萃取的实验步骤
高中萃取的实验步骤
1.准备工作：将要提取的物质粉碎成细粉，称取适量的物质。
2.加入溶剂：将适量的溶剂加入物质中，搅拌均匀，使物质溶解在溶剂中。
3.过滤：将混合液过滤，去除杂质，得到纯净的溶液。
4.萃取：将纯净溶液放入分液漏斗中，加入另一种不溶于原溶液的溶剂（萃取剂），轻轻摇晃分液漏斗使两种溶剂充分混合并分层。
5.分离：等待分层后，打开分液漏斗的放出口，让下层的溶液缓慢滴入接收瓶中，直到分离完毕。
6.重复萃取：将收集到的下层溶液再次加入分液漏斗中，再次加入萃取剂，重复4-5步骤，直到得到纯净的目标物质。
7.蒸干：将得到的纯净目标物质溶液蒸干，得到干燥的物质。
8.称量：将干燥的物质称量，计算出提取率。
注意事项：
1.溶剂的选择应根据目标物质的特性和溶解度来确定。
2.分液漏斗使用时要注意漏斗的放置方向和操作方法，避免两种液体相互混合。
3.重复萃取次数要根据具体情况来确定，以获得较高的提取率。
4.操作过程中要注意安全，避免使用易燃、易爆物质。
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萃取实验步骤七个步骤
萃取实验步骤七个步骤
1. 准备实验材料和设备：需要准备相应的有机溶剂、水、萃取漏斗、容量瓶等实验器材。
2. 放置萃取漏斗：将萃取漏斗放在干燥无油的实验室室温下，并用洗涤后的玻璃棒或滴管将一层润滑油涂抹在萃取漏斗的活塞和活塞杆上。
3. 加入样品和溶剂：将样品加入萃取漏斗中，然后加入相应的溶剂（通常使用非极性溶剂如乙醚或苯）。
4. 搅拌混合：轻轻地旋转萃取漏斗，促使液体混合，让样品和溶剂充分接触。
5. 分离液体：打开活塞，让无机相（水）和有机相（溶剂）分离，并让无机相它进入另外一个干净的容器中。
6. 重复过程：重复以上过程，直到有机相中的化合物被最大程度地萃取出来。
通常对于同一样品，需要进行多次萃取过程。
7. 浓缩分离物：利用旋转蒸发仪等设备将有机相的溶剂去除，获得目标化合物。
萃取操作过程
萃取操作过程一、引言萃取是一种常用的分离和提纯技术，广泛应用于化学、生物、制药等领域。
本文将介绍萃取操作的基本步骤和原理，以及常见的萃取方法和应用。
二、萃取操作步骤1. 选择合适的溶剂系统：根据待萃取物的性质和溶解度，选择合适的溶剂对进行萃取。
溶剂对的选择应考虑其极性、酸碱性、毒性等因素。
2. 预处理样品：将待萃取物样品进行预处理，如研磨、浸泡、过滤等操作，以提高萃取效果。
3. 准备萃取装置：根据实验需求选择合适的萃取装置，如分液漏斗、萃取仪、液液萃取柱等。
4. 加入溶剂对：将预处理好的样品加入萃取装置中，并加入适量的溶剂对。
溶剂对与样品混合后，待萃取物会在两相中分配。
5. 摇动混合：将装置封闭并进行摇动混合，使溶剂对和样品充分接触，促进待萃取物的转移。
6. 分离两相：停止摇动后，待萃取物会在溶剂对和溶剂中分配到不同的相中。
通过重力沉淀或离心等方法，将两相分离。
7. 收集目标物：将含有目标物的相收集，通常采用浓缩、蒸发等方法，将目标物得到纯化和富集。
8. 萃取产物后处理：对萃取产物进行进一步的处理，如晶体化、干燥、结晶等操作，以获得所需的纯品。
三、常见的萃取方法1. 液液萃取：利用两种不相溶的溶剂对，以物质在两相间的分配差异来实现分离和提纯。
常见的液液萃取方法有分液漏斗法、萃取仪法等。
2. 固相萃取：将固体吸附剂与待萃取物接触，通过吸附和解吸的过程实现分离和富集。
常见的固相萃取方法有固相萃取柱法、固相微萃取法等。
3. 膜分离萃取：利用半透膜的分离作用，通过溶质在膜上的传递实现分离和富集。
常见的膜分离萃取方法有膜萃取法、渗透蒸发法等。
4. 超临界萃取：利用超临界流体的独特性质，以物质在超临界流体中的溶解度差异实现分离和提纯。
常见的超临界萃取方法有超临界流体萃取法、超临界水萃取法等。
四、萃取操作的应用1. 化学分析：在化学分析中，萃取操作常用于样品预处理、分离和富集目标物，以提高分析的灵敏度和准确性。
工业上常用的萃取操作流程和特点
工业上常用的萃取操作流程和特点根据原料液和萃取剂的接触方式，萃取操作设备分为分级接触式萃取和连续接触式萃取。
其中，分级接触式萃取又分为单级萃取和多级萃取，多级萃取又分为多级错流萃取和多级逆流萃取。
1、单级萃取流程单级萃取是液液萃取中最简单的萃取流程，可以用于间歇操作也可用于连续操作，单级萃取流程如图所示：1混合器；2分层器；3、4分离器。
将由溶质A和原溶剂B组成的原料液F和萃取剂S一起加入混合器1内，然后搅拌使原料液F与萃取剂S充分混合，使溶质A从料液进入萃取剂。
将混合液送入分层器2两液相因密度不同静置分层。
一层以萃取剂S为主，并溶有较多的溶质A，称为萃取相，用E表示，送入分离器3，经分离后得到萃取剂S和萃取液E'。
另一层以原溶剂B为主，且含有未被萃取完的溶质A，称为萃余相，用R表示，送入分离器4，经分离后得到萃取剂S和萃余液。
萃取剂S送入混合器循环使用。
单级萃取流程简单，过程为一次平衡，故分离程度不高，只适用于溶质在萃取剂中的溶解度很大或溶质萃取率要求不高的场合。
2、多级错流萃取流程为了用较少萃取剂萃取出较多溶质，可用多级错流萃取，多级错流萃取实际上是多个单级萃取的组合，多级错流萃取流程如图所示。
由溶质A和原溶剂B组成的原料液F从第一级加入，每级均加入新鲜的萃取剂S，前一级的萃余相为后一级的原料。
在第一级中原料液与萃取剂接触、传质，最后两相达到平衡。
分层所得萃余相R1，送到第二级中作为原料液，再次与新鲜的萃取剂接触，进行萃取分离，如此萃余相多次被萃取，一直到第n级，排出最终的萃余相En。
各级所得的萃取相E1、E2直至En排出后回收萃取剂S。
多级错流萃取的传质推动力大，只要级数足够多，能得到溶质组成很低的萃余相En，萃取率比较高，但萃取剂用量较大，溶剂回收处理量大，能耗较大。
3、多级逆流萃取流程多级逆流萃取的流程如图所示，由溶质A和原溶剂B组成的原料液从第一级进入，逐级流过系统，最终萃余相RN从第N 级流出；新鲜萃取剂从第N级进入，与原料液逆流，逐级与料液接触，在每一级中两液相充分接触进行传质，最终的萃取相E1从第一级流出。
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。
化工原理下萃取过程的流程与计算
在环保领域应用举例
废水处理
利用萃取技术去除废水中的有机污染物和重金属离子，达到废水排 放标准。
废气处理
通过萃取技术将废气中的有害物质转移到液体中，实现废气的净化 和达标排放。
土壤修复污染物含量。
THANK YOU
经济性评价
对优化后的萃取过程进行经济性评价，包括 投资成本、运行成本、经济效益等方面的分
析，以确定过程的可行性和经济性。
04
萃取设备选型与设计
常见萃取设备类型及特点
混合澄清器
01
适用于处理量大、停留时间长的萃取过程，具有结构简单、操
作方便的特点。
萃取塔
02
适用于处理量较小、要求分离效果高的萃取过程，具有结构紧
凑、分离效率高的特点。
离心萃取机
03
适用于处理量小、要求快速分离的萃取过程，具有分离速度快
、占地面积小的特点。
设备选型依据及注意事项
处理量
根据生产规模和处理量选择合 适的设备类型。
分离要求
根据产品纯度和收率要求选择 合适的设备类型。
设备材质
根据物料性质和工艺要求选择 合适的设备材质，以确保设备 耐腐蚀、耐高压等性能。
萃取作用
分离液体混合物、提纯和回收有用物 质。
萃取原理与分类
萃取原理
利用物质在两种不互溶或部分互溶的溶剂中的溶解度或分配系数的差异，实现 物质的分离。
萃取分类
根据萃取剂和被萃取物的性质，可分为物理萃取和化学萃取。物理萃取是利用 物质在溶剂中的溶解度差异进行分离，而化学萃取则是利用化学反应使被萃取 物转化为易溶于萃取剂的物质进行分离。
剂中的溶解度，但过高的温度可能导致溶剂挥发、分解或产生副反应。
02
萃取过程及危险性分析
萃取过程及危险性分析什么是萃取？萃取是一种化学分离和提纯技术，它利用不同的溶解性和亲和力，从混合物中分离和提纯所需的化合物。
其原理是基于化合物在不同介质中的溶解度差异，通过搜集目标化合物的溶解性来实现提纯分离。
萃取的过程在萃取过程中，有两种常见的方法：液液萃取和固相萃取。
液液萃取液液萃取是指在液态介质中，目标化合物和非目标化合物的解离平衡达到一定程度后，利用有机溶剂与水溶液之间的亲和力差异，将目标化合物从原始溶液中提取出来。
其中，有机溶剂和水溶液之间的相容性十分重要，影响着批量分离的效率。
固相萃取固相萃取是利用固定用于化合物吸附的材料，将混合物中的所需化合物吸附在材料的表面，达到分离和提纯的效果。
固相萃取材料主要包括各种传统的固相吸附材料，如硅胶、活性炭、聚合物等，以及各种化学修饰后的新型材料。
萃取的危险性分析由于萃取涉及的有机溶剂和固相吸附材料通常都是易燃、易爆和有毒的化合物，因此对于化学从业人员来说，萃取过程中潜在的危险性必须被认真考虑。
液液萃取的危险性由于液液萃取涉及到多种有机溶剂和水溶液的混合使用，在操作中，需要特别注意以下几点：1.避免有机溶剂和水接触到使用的各种实验器皿或设备上，这可能会导致化学反应或加速腐蚀。
2.在萃取过程中和操作过程中，特别要注意插头的安全，防止短路、电火花等危险事件发生。
3.避免有机溶剂泼溅或溅入眼睛或其他敏感部位，通风工程也是液液萃取的重要安全因素之一。
固相萃取的危险性与液液萃取相比，固相萃取在危险性方面较小，但也有以下几个注意点：1.避免操作环境中产生大量的尘埃，通风工程可减少对人体的伤害。
2.确保操作环境中无可燃物质存在，避免不必要的火灾风险。
3.操作完成后，应正确处置所使用的固相吸附材料，以免二次污染环境。
结论萃取是化学分离和提纯技术中的重要环节，无论是液液萃取还是固相萃取，都需要化学从业人员在操作时认真考虑操作环境的安全，避免不可预见的危险事件发生，为实现化学分离和提纯的目的创造良好、安全的条件。
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。
萃取操作过程
萃取操作过程一、引言萃取是一种常见的物质分离和纯化技术，广泛应用于化学、生物、医药等领域。
本文将介绍萃取操作的基本过程和原理，以及常见的萃取方法和应用。
二、萃取的基本过程和原理萃取是通过两种或多种不相溶的液体相接触，使某种物质从一个相转移到另一个相中。
其基本过程包括混合、分相、分离和回收四个步骤。
1. 混合：将待萃取物质与萃取剂混合，使两者充分接触。
混合的方式可以是搅拌、振荡或者通过传质膜等方式实现。
2. 分相：混合后的体系会分为两个或多个不相溶的相，即上相和下相。
上相通常是萃取剂所在的相，下相则是待萃取物质所在的相。
3. 分离：通过重力、离心或者蒸馏等方法，将上相和下相进行分离。
分离的目的是将两相中的目标物质分开。
4. 回收：将目标物质从上相或下相中提取出来，得到纯净的目标物质。
回收的方法可以是挥发、结晶、浓缩等。
萃取的原理是根据物质在不同相中的溶解度差异和亲疏水性来实现分离。
待萃取物质在不同相中的溶解度不同，通过选择合适的萃取剂，可以实现对目标物质的选择性提取。
三、常见的萃取方法1. 液液萃取：是指两种液体相之间的物质转移。
常用的液液萃取方法有分液漏斗法、浸提法和萃取柱法等。
分液漏斗法是最常见的液液萃取方法，通过分液漏斗将两相分离。
2. 固液萃取：是指固体物质与液体相之间的物质转移。
常用的固液萃取方法有浸提法和溶剂萃取法等。
浸提法是将待萃取物质浸泡在萃取剂中，使其溶解转移到萃取剂中。
3. 气液萃取：是指气体物质与液体相之间的物质转移。
常用的气液萃取方法有吹扫法和萃取柱法等。
吹扫法是通过气体将目标物质从液相中吹出。
四、萃取的应用1. 化学领域：萃取在化学合成、有机合成和分析化学中得到广泛应用。
例如，通过液液萃取可以从反应体系中提取有机产物，实现纯化和分离。
2. 生物领域：萃取在生物学和生物工程中用于细胞分离、蛋白质纯化等。
例如，通过固液萃取可以从细胞中提取目标蛋白质。
3. 医药领域：萃取在药物提取和纯化中起到重要作用。
萃取过程的计算
主题重要性
随着工业生产对高纯度产品和环境保护要求的提高，萃取过程计算在化工、制药 、环保等领域的应用越来越广泛。
掌握萃取过程计算有助于提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染，对实现 可持续发展具有重要意义。
02
萃取过程的基本原理
萃取过程的定义
萃取过程
是一种利用物质在两种不混溶液体中 的溶解度差异，通过一系列物理或化 学手段，将目标物质从一种液相转移 到另一种液相的过程。
合物中提取出来。
提纯产品
在化工生产中，萃取过程常用于提 纯产品，通过多次萃取和反萃取操 作，去除杂质，提高产品的纯度。
反应介质
在某些化学反应中，萃取过程可以 作为反应介质，控制反应条件，提 高反应效率和选择性。
在环境保护中的应用
01
02
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污水处理
萃取过程可以用于污水处 理，通过分离和回收水中 的有害物质，降低水体的 污染程度。
精细化计算
随着萃取过程研究的深入，对萃取过程的理解将更加深入，计算模型将 更加精细化，能够更准确地模拟和预测萃取过程中的各种复杂现象和行 为。
对实际应用的建议和展望
加强基础研究
为了更好地应用萃取过程计算，需要加强基础研究，深入理解萃取过程的原理和机制， 为计算模型的建立提供更加科学和可靠的理论基础。
1
速率萃取计算是利用化学反应动力学原理，通过 计算反应速率常数和扩散系数来预测萃取速率的 方法。
2
速率萃取计算需要知道化学反应的动力学参数和 扩散系数，以及反应温度、压力等条件。
3
速率萃取计算可以用于指导实验操作，预测萃取 速率，优化萃取工艺参数。
萃取过程的模拟与优化
萃取过程的模拟与优化是利用计算机模拟技术，通过建立数学模型来模拟萃取过程，并优化工艺参数 的方法。
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通过外加能量及研究新型填料来提高传质效率 ，喷淋萃
取塔、填料萃取塔、筛板萃取柱、脉冲筛板柱、脉冲填 料柱、震动筛板萃取塔、转盘萃取塔等。
分离工程
填料萃取塔
脉冲填料萃取塔
分离工程
普通筛板 萃取塔
脉冲筛板 萃取塔
往复筛板 萃取塔
分离工程
转盘萃取塔
分离工程
离心萃取器 离心萃取器是靠强大的离心力，在离心力场中实现
混合澄清槽是最早使
用，且目前仍广泛用于工
业生产的一种分级接触式 萃取设备。由混合槽与澄 清槽两部分组成。混合槽 中常有搅拌装臵，目的是
使两相充分混合，以利于
传质；然后在澄清槽中进 行分相。 混合澄清槽
分离工程
由于混合澄清萃取器具有结构简单、易于制造、操
作灵活方便、放大可靠，对相比和流速的改变及料液组 份的变化有相当强的适应能力等优点，在国内外稀有金 属萃取中被普遍采用，尤其在需要级数较多的稀土分离 工业上更是广泛应用。 但是它存在占地面积大、溶剂存留量大、通量低、 效率低等缺点。
在液-液萃取过程中，两个液相的密度差小，而粘度和
界面张力较大，两相的混合与分离比气-液传质过程（如吸
收、精馏等）困难得多。
为了使萃取过程进行得比较充分，增大相界面积，常 用的工业萃取设备中，一相总是以液滴形式分散在另一相 中。液滴平均直径越小相际传质表面积越大，一般来说越 有利于传质。
在液-液萃取过程中，液滴的分散与聚合这对矛盾显得
分离工程
7.1液膜分离技术
液膜分离技术往往使分离过程所需要的级数明显减
少，而且大大节省萃取试剂的消耗量。
按照模型及操作方式的不同，液膜分离主要分为乳
状液膜和支撑液膜两大类。
目前，在广泛研究的基础上，液膜分离技术有湿法
冶金、石油化工、环境保护、气体分离、生物医学等领
域中，显示出广泛的应用前景 。
分离工程 7.2超临界流体萃取
Ey
1
1
Sy0 E2y2 E3y3 M
M1
M2
3
R1x1
R2x2
R3x3
萃余相
三级逆流萃取过程流程图
两相逆流行进，两相的组成在各级之间呈阶梯式变 化。这样，离开的萃取相与刚进入萃取器的原料液 （溶质浓度最高）接触，萃取相中萃取出的溶质浓度 高，总的溶剂用量减少，溶剂中溶质含量较高。
分离工程 6萃取设备
范畴，适用于萃取技术进行操作，而且也给萃取操作
带来了许多新的特点。
分离工程
7新型萃取技术
萃取分离与反应的结合、萃取分离与其它单元操
作的结合以及对萃取分离过程的强化已经成为新型萃
取分离技术发展的特点，出现了一些新型的萃取技术。
液膜分离技术、超临界流体萃取技术、双水相萃取技
术、膜萃取技术、反胶团萃取技术、外场强化萃取、 预分散萃取、固相微萃取等是这些新型萃取分离技术 的代表。
国内外相继对其结构及性能进行了研究，出现了多
种改进的萃取槽，其性能得到了不断提高。减少设备体
积；设法增加澄清速度；减少溶剂夹带损失。
分离工程
塔及柱式萃取设备
萃取塔及萃取柱是常用的萃取分离设备，在萃取塔
中，筛板塔和填料塔都具有结构简单、处理能力大等特
点，在石油化工、化学工业等领域的液-液萃取工艺中得 到广泛应用。 但普通的填料塔和筛板塔的操作范围小、传质效率 低、工程放大困难，因而限制了它们的应用和优化操作。
分相的萃取设备。由于离心力比重力大许多倍，这就形
成了离心萃取器自己特有的性质，具有其它很多萃取设 备没有的优点，如传质效率高、停留时间短、分相迅速、 易实现自动控制等，因而适用于各种工业体系。 自上个世纪30年代离心萃取器问世以来，发展迅速， 已有许多种类型。
致 谢
轴 重相堰 轻相堰
重相收集室 重相出口 轻相收集室 径相叶片 轻相出口
之间的不同分配关系，通过相间传递达到分离、富集
及提纯目的。
分离工程 1萃取原理
混合
原料液相 萃余相 A（S），溶剂B
溶质A，溶剂B
萃取剂相
萃取剂S，稀释剂
萃 取 设 备
萃取相 S A（B），稀释剂
分相 油相与水相 轻相与重相
分离工程 萃取剂相选取原则： ①所组成的萃取剂相不能与原被分离混合物完 全互溶，最理想情况是完全不互溶； ②萃取剂相对于A、B两组份有不同的溶解能力， 或者说萃取剂具有选择性，这是实现萃取分离操作 的根本所在；
分离工程
溶剂萃取技术的应用范围不断扩大，不仅遍及石油、
化工、湿法冶金、原于能、医药等工业部门，而且在生
物工程和新材料等高科技和环保领域中得到了越来越广
泛的应用。
我国在溶剂萃取的研究和应用方面也取得了重大的
进展。系统地研究了萃取法核燃料后处理工艺、化学和
设备的基本规律，保证了我国自行建设的生产装臵成功 地投入了生产。在萃取分离稀土方面的基础研究也大大 推动了我国蕴藏极为丰富的稀土的生产和应用。
因此选用的溶剂在操作条件下必须能与原料液形成两个液
相层，而且两相层必须有一定的密度差。这样两相经充分 混合后，可借重力或离心力的作用进行分层。萃取操作的 特点使萃取设备的构型不同与吸收、精馏操作设备。
分离工程
2萃取操作的特点
（3）液-液萃取中应用了相当数量的溶剂，因此必
须结合后续分离过程，才能获得溶质产品和回收溶剂
利用萃取方法来提取金属和中草药。据文献报导，溶剂
萃取用于研究的第一个例子是1842年在分析中用二乙醚
萃取硝酸铀酰。但首次有重要意义的工业应用是20世纪 初在石油工业中的芳烃抽提。随后又用于菜油的提取和 青霉素的纯化等。 1945年在原子能工业中成功地应用萃取法分离铀、
钚和放射性同位素，促进了溶剂萃取的研究和应用。
分离工程
在萃取技术的应用中人们也发现，存在溶剂损失、
二次污染、易燃、有气味等缺点，但在专家们始终不懈
的努力下，溶剂萃取在不断完善中，得到了迅速的发展。 在国际上，每3年举行1次国际溶剂萃取会议。自建 国以来，我国召开了4次溶剂萃取会议，开展学术交流及 探讨未来的发展，以求在理论、工艺及设备上有新的突 破。
的种类很多，其中有代表性的有中性络合萃取、酸性络合 萃取（或螯合萃取）、离子缔合萃取、协同萃取等。
分离工程 2萃取操作的特点
（1）液-液萃取过程分离液相混合物是基于选择的溶
剂对混合液中欲萃取组分有很强的溶解能力，而与其它组
分则可完全不互溶或部分互溶。
（2）萃取操作过程中是液-液两相间进行物质传递。
分离工程
6萃取设备
由于液-液萃取过程的多样性，发展了多种多样的
萃取设备。
目前用于液-液萃取的设备主要可分为混各
自有不同的特点，应用于不同的场合。
萃取设备的分类可以按不同的方法进行，根据操
作方式可以分为逐级接触式萃取设备和连续接触式萃
取设备。
分离工程
比较突出。
分离工程 6萃取设备
可以把液-液萃取过程看作是三个阶段的循环。
（1）一相分散到另一相中，形成很大的相界面面积。
（2）分散相液滴和连续相接触的一段时间内，使传质
过程进行到接近平衡的程度。
（3）分散相液滴聚合，两相分离并分别进入下一级或
作进一步的处理（如反萃、浓缩等）。 这种“分散－传质－聚合”，然后再“分散－传质－ 聚合”的循环对于萃取设备的性能具有重要的影响。
③萃取剂S与稀释剂尽量少地溶解在原料液中。
萃取过程分类
按照萃取过程中萃取剂与待分离物质间是否发生化学 反应来分类，萃取分离可以分为物理萃取和化学萃取两大 类。 物理萃取是基本上不涉及化学反应的物质传递过程。 它利用溶质在两种互不相溶的液相中的不同的分配关系将 其分离开来（相似相溶原则）。
伴有化学反应的传质过程，称为化学萃取。化学萃取
并将其再循环使用。 故选用的溶剂要与欲萃取的溶质之间的相对挥发 度要高（通常选用高沸点溶剂），这样在后继的精馏 分离时较为经济合理。 选择不完全互溶的萃取剂 适宜的萃取设备实现混合与分相
分离工程 3萃取操作的适用性
（1）沸点较高的有机物水溶液，混合液浓度较低。
例如以乙酸乙酯为萃取剂从稀醋酸水溶液中回收醋酸。
分离工程
适应新型萃取分离技术的萃取设备 随着液膜分离技术、超临界液体萃取技术、双水相
萃取技术、膜萃取技术、反胶团萃取技术、外场强化萃
取过程、预分散萃取、固相微萃取等新型萃取分离技术 的出现与飞速发展，传统的萃取设备已不能满足萃取技 术的要求，一些与新型萃取技术相适应的萃取设备也应 运而生。
但目前对于此类萃取设备的研究较少，见诸报导的
分离工程 6萃取设备
液-液萃取设备内液-液流动和传质都较气-液传质设备
内更为复杂。返混现象是影响传质效率的重要因素。
在大型萃取设备中的返混程度远大于小型萃取设备，
因而液-液萃取设备的放大设计的可靠性比气液传质设备差 得多，液-液萃取设备有更大的“放大效应”。 据估计，对于一些大型的工业萃取塔，大约有60%～ 75%的高度是用来补偿轴相混合的，轴相混合也是小型萃 取塔放大到工业萃取塔时传质效率急剧下降的主要原因。
主要是中空纤维膜萃取器、固相萃取器(卧式翻斗萃取器)
与超临界萃取设备。
分离工程 7新型萃取技术
进入20世纪80年代以后，随着生产技术的高速发
展和高科技发展的迫切要求，尤其是各类产品的深度
加工、生物制品的精细分离、资源的综合利用、环境
治理的严格标准等都带来了更多产品分离和高纯物质
提纯的任务。这些任务中，有许多属于稀溶液分离的
分 相 器
TBP＋煤油
水+少量苯酚
酚钠溶液
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E2y2 M2 M
Enyn
FxF
M1
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Sy0
R1x1
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