chap11_3 液液萃取和固液萃取

E1
S
11/23
三、多级逆流萃取
（2）当B、S完全不互溶时
B，XF
X1
X2
Xi-1
1
2
i
S，Y1
Y2
Y3
解析法求级数N：
Yi
Y
对第 i 级~N 级作物料衡算：
Y1
B X i1 X N SYi YS
B，XN N
S ，YS
B
Yi S X i1 X N YS
YS
XN
-----操作线方程，过点（XN，YS）（XF，Y1）
第十一章 液液萃取和固液萃取
S 8/23
三、多级逆流萃取
溶剂比对多级逆流萃取的影响： S -----------溶剂比
a． 对指定的分离要求 xN，FS
F
大小直接影响到的位置。
A 当在右侧时，S 用量越小，越远离 S， 当在左侧时，S 用量越小，越靠近 S。
F M
RN
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化工原理 B
试求：完成分离任务所需的理论级数。S，Y1
解一：
逐级计算
BXF + SYS = SY1 + BXN
X1 1
X2 2
B，XN N
Y2
Y3
S，YS
30 Y1 = 40 (0.3-0.05)+0 = 0.1875
： 相交，得 1 、 2 、 3 ......，取最靠近 S 点
F min
的 为 min 。
当在左侧时，延长所有的联结线与 RNS
A
相交，得 1 、 2 、 3 ......，取最远离 S 点
的 为 min 。
A
F R1
RN B 浙江大学本科生课程
化工原理
F
E1
RN
B
第S十一章 液液萃取和固液萃取
B，XF S，Y1
X1 1
X2 2
Y2
Y3
B，XN N
S，YS
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第十一章 液液萃取和固液萃取
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三、多级逆流萃取
S=40kg/h纯溶剂，B与S完全不互溶，
kA=YA/XA=1.5，B=30kg/h，
B，XF
XF=0.3kgA/kgB，XN=0.05 kgA/kgB。
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第十一章 液液萃取和固液萃取
XF
X
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解析法求级数N：
Y
最小溶剂比 S ：
B min
Y1
S B min
Hale Waihona Puke XF XN YF YSYS XN
B
Yi S X i1 X N YS
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第十一章 液液萃取和固液萃取
XF
X
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解析法求级数N：
E3
RN-1 N
EN
R′ RN
S，yS S
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三、多级逆流萃取
2、计算 图解法 解 析 法
（1）当 B、S 部分互溶时
总物料衡算：F S RN E1
第 1 级： F E2 R1 E1
第 2 级： 第 N 级：
S RN E1 F E1 F E2 R1
M
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三、多级逆流萃取
b． S 用量越小，操作线斜率与连接线斜率越接近，每个理论级的分 离程度越小。
A
F
R1
R2
B
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最小溶剂比 S F min
E1
E2 S
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三、多级逆流萃取
作图法求 S
当在右侧时，延长所有的联结线与 SRN
X F ,YS 操Y1 相 X1 操Y2 相 X 2 X N X R
当平衡线为直线时，即Y mX ，纯溶剂萃取，可证明
X F e N 1 1
XN
e1
式中 e m S ------萃取因数 B
B，XF
X1
1
S，Y1
Y2
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X2 2
Xi-1 i
Y3
Yi
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B，XN N
S ，YS
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三、多级逆流萃取
作图法求级数N： 作梯级
Y
Y1
E1
P1
E2
P2
XN
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B
Yi S X i1 X N YS
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XF
X
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三、多级逆流萃取
例3 在多级逆流接触式萃取器中，每小时用40kg纯溶剂 S对某A、B两组分混合液进行萃取分离。在操作条件下， B与S完全不互溶，以质量比表示的分配系数为1.5。已知 稀 释 剂 B 的 流 量 为 30kg/h ， 原 料 液 中 A 的 质 量 比 组 成 XF=0.3kgA/kgB ， 要 求 最 终 萃 余 相 质 量 比 XN=0.05 kgA/kgB。试求：完成分离任务所需的理论级数。
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第十一章 液液萃取和固液萃取
1
幻灯片3目录
三、多级逆流萃取 §11.4 萃取设备 §11.5 固液萃取（浸取）
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三、多级逆流萃取
1． 流程及特点
特点：传质推动力较为均匀
E′
F,xF
E1 S
R1 1
E2
R2 2
------净流量
------------操作线方程
A
E′
F,xF
R1
R2
R′ RN
1
2
N
E1
E2
E3
S，yS
S
S
F
R1
R2 RN
M E1
B
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E2
S
操作点
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三、多级逆流萃取
图解法求级数N的作图步骤：
①确定点F、S、RN； ②由F、S量的大小确定和点M，连结RN、M，并延长得点E1；
E2 R1 E3 R2 E N RN 1 S RN R′
E′
F,xF
R1
1
R2 2
RN-1
RN
N
E1
S
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E2
E3
EN
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S，yS S
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三、多级逆流萃取
E1 F E2 R1 E3 R2 E N RN 1 S RN
A
总物料衡算： F S RN E1
F
RN
B
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M E1
S
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三、多级逆流萃取
③能在连左点侧F、，E这1 与，yR1与N、xFS的，大并小延有长关得。点；注意，可能在图的右侧，也可 ④过E1作共轭线E1R1，连结R1，交溶解度曲线于点E2； ⑤过E2作共轭线E2R2，连结R2，交溶解度曲线于点E3；
如此反复，直至（指定）为止，共轭线的个数即为理论级数。
A
F
R1 RN R2
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B
E1 F E 2 R1 E3 R2 E N RN 1 S RN
E1 E2
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三、多级逆流萃取
A
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E1 F
RN B