西安交通大学化工原理课件_第十一章_液液萃取和固液萃取.pdf

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1、西安第十一章液液萃取和固液萃取交大化工11.1液液萃取原理11.2固液萃取（浸取）电子课件1返回11.1液液萃取西安11.1.1液液萃取概述交萃取是分离液体（或固体）混合物的一种单元操作，其方法是大选择一种溶剂使混合物中于分离的组分溶解与其中，其余组分则不化溶或少溶而获得分离。工萃取的基本过程如图11—1所示。原萃取剂S萃取相E理原料液电A+B子12萃余相R课图11－1萃取过程示意图1－混合器；2－分层器件2返回西与分离液体混合物的整流方法比较，下列情况采用是可取的：安（1）溶质A的浓度很小而稀释剂的浓度B易挥发组分时，直接用蒸交馏的方法能耗是很大，这时可

2、以先萃取，使溶质A富集于萃取剂S大中，然后对萃取相进行蒸馏，如以氯仿为萃取剂从咖啡因水溶液中分离咖啡因。化（2）恒沸物或沸点相近组分的分离，此时普通整流方法不适用，工如催化重整油中芳烃与烷烃的分离因沸点相近而需要塔板数太多，原工业上常用环丁砜为萃取剂融解苯、甲苯、二甲苯以及其他芳烃衍生物。理（3）需分离的组分不耐热，蒸馏时易分解、聚合或发生其他变电化，如从发酵液中提取青霉素时采用醋酸丁酯为萃取剂进行萃取。子课件3返回西11.1.2三角形相图安萃取过程设计的组分至少油三个，即溶剂A、稀释剂B和萃取剂S。最常见到的三角形相图为直角三角形和正三角形，如图11—2

3、所示。交A大A化工0.5FF原EMEM理G4HGHBSBS0.50.5电(a）直角三角形(b)正三角形子图11－2三角形中的相组成课件4返回一、相组成表示方法西三个组分得含量之和应符合安BE+BGHS+=BS交wA()+wS()+wB()100%=大二、溶解度曲线R4KE4E化CER3xCAR3E2工R2RE11辅助曲线C原B4SE4ECK3R4C4E2辅助曲线C3理R3MC3RC2E1R1C1电BSC2(a)（b）子C1课图11－3相平衡图件5返回西三、杠杆规则安如图11－4所示，混合物M分成任意两个相E和R，或由任意两个相E和R混合成一A交个相M，或任

4、意两个组分E和R混合成一个大混合物M（E、、R、M可以为同一相）。则在三角形相图中表示其组成得点M、E化和R必在以直线上，且符合以下比例关系工FEEMR或EMR==RM原RMEMMEBS理图11－4杠杆规则的应用点M得位置由杠杆规则确定：电MFS=子MSF课件6返回西11.1.3选择性系数及萃取剂得选择安在原料液中加入萃取剂后形成平衡得两个液相，溶质A在其中得非配关系用分配系数k表示交AAE在相中得浓度yk=＝AAAR在相中得浓度y大A同样，对稀释剂B有化B在相中得浓度EyBk=＝BB在相中得浓度Ry工B原萃取剂的选择性，用选择性系数b表示ky/xy/y(

5、/)ABAAAABE理b====ky/xx/x(/)ABBBBABR电要注意以下几方面：子1、选择性2、萃取相与萃余相的分离3、萃取剂得回收课除此之外，萃取剂还应满足一般得工业要求。件7返回11.1.4单级萃取西S安S交FE大3化萃取液E'工MS原2理1R4电子‘萃余液R图11－5单击萃取流程课1－混合器；2－分层器；3－萃取相分离设备；4－萃余相分离设备件8返回一、利用三角形相图的图解计算西如图11—6所示，单级萃取得计算步骤安A如下：'E交1、根据已知得平衡数据在直角三角形大相图中作出溶解度曲线及辅助曲线。辅助曲线化2、由已知原料液组成xF在边AB上定

6、点F，连接点S和F。有F工SFM=FMS原RME'R3、点M利用辅助曲线作联结线。有理BS图11－6单级萃取的图解计算RMERME==电EMRMRE子4、连点S、E和点S、R并分别延长交AB于点E‘和R’,则点E’和R’分别课表示萃取液和萃余液得组成件9返回西二、S和B完全不互溶时得图解计算安Y交E当S和B完全不互溶时，则萃线衡相平大取相含全部溶剂，萃余相含全部稀释饥，萃取前厚的物料衡E1化Y1算式为（萃取剂为纯溶剂）：操工斜作BX
=SY
+BX
率线F为原B或-SF理B0XY=-(X-XF)X1XFS电图11－8S和B完全不互溶时的图解计算子课件10返

7、回11．5多级错流萃取西E’I安交E1E2EN大IIR1R2RN化F123S工'SSSR原理图11－9多级错流萃取流程（I,II－溶剂回收设备）电料液在第一级进行萃取后得萃余相R继续在第二级用新鲜溶子1剂萃取，一次直到第N级得萃余相R得浓度符合要求为止。N课件11返回西一、利用三角形相图得图解计算安（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A交点M1大（２）过点M作联结线得经第一级萃取化1后得萃取相E和萃余相R1;E1FE工2（３）按第2级进了R及萃取剂得量和R1M1E31R2M2ME4原R33组成确定第2级混合液得梁河组成，得R

8、N点M；R4理2B图11－10多级错流萃取的图解计算电（４）重复2