化工原理 下册 天津大学柴诚敬 37－38学时.ppt

10.1 萃取过程概述 第十章 液液萃取和液固浸取 10.2 液液相平衡关系 10.3 液液萃取过程的计算 10.3.1 单级萃取的计算 一、B 与 S 部分互溶物系 二、B 与 S不互溶物系 若 B与 S 完全不互溶 萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变 用质量比 计算方便 XF YE XR YS 原料液中组分A的质量比，kgA / kgB 萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS 萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB 萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS 对溶质 A质量衡算 操作线 方程 斜率 过点 直角坐标图图解法 二、B 与 S不互溶物系 单级萃取图解计算 斜率 B/S 第十章 液液萃取和液固浸取 10.3 液液萃取过程的计算 10.3.1 单级萃取的计算 10.3.2 多级错流萃取的计算 一、多级错流萃取的流程 多级错流萃取操作的特点 v 每一级均加入新鲜萃取剂 v 前一级的萃余相为后一级的原料液 v 原料液从第 1 级加入 v 每级为新萃取剂，传质推动力大，溶剂用量大 v 一般为间歇操作，生产能力小 多级错流萃取流程示意图 多级错流萃取的总溶剂用量为各级溶剂用量 之和，当各级溶剂用量相等时，达到一定的分离 程度所需的总溶剂用量最少。 1. B与 S部分互溶物系 已知： 三角形相图图解法 原料量 F 原料组成 xF 各级萃取剂用量 Si 规定：最终萃余相组成 xn 计算： 萃取级数 n 二、多级错流萃取的计算 多级错流萃 取三角形相 图图解计算 xF F S1 M1 R1 E1 M2 R2 E2 M3 R3 E3 n=3 S2 S3 x n计算 x n规定 2. B与 S不互溶物系 (1) 直角坐标图解法 设 第 1 级作溶质 A的质量衡算 整理得 二、多级错流萃取的计算 第 n 级作溶质 A的质量衡算 操作线方程 斜率 过点 直角坐标图图解法 二、多级错流萃取的计算 XF YS 斜率 B/S ML 多级错流萃取直角坐标图图解计算 Y1 X1 Y2 X2 Y3 X3 x n计算 x n规定 n=3 N (2) 解析法 设平衡关系为 第一级的相平衡关系为 由操作线方程 联立得 二、多级错流萃取的计算 令 对第二级 对第 n 级 萃 取 因 子 二、多级错流萃取的计算 整理得 计算内容 由 xn级数 n 由 n组成 xn 由 n、xn溶剂用量 S 二、多级错流萃取的计算 多级错流 萃取级数 多级错流萃取算图 第十章 液液萃取和液固浸取 10.3 液液萃取过程的计算 10.3.1 单级萃取的计算 10.3.2 多级错流萃取的计算 10.3.3 多级逆流萃取的计算 一、多级逆流萃取的流程 多级逆流萃取操作的特点 v 萃取剂从第 n 级加入 v 前一级的萃余相为后一级的原料液 v 原料液从第 1 级加入 v 后一级的萃取相为前一级的萃取剂 v 萃取剂循环使用，传质推动力大，溶剂用量小 v 连续操作，生产能力大 多级逆流萃取流程示意图 1. B与 S部分互溶物系 三角形相图图解法 已知： 原料量 F 原料组成 xF 萃取剂用量 S 规定：最终萃余相组成 xn 计算： 萃取级数 n 萃取剂组成 ys 二、多级逆流萃取的计算 物料衡算关系 二、多级逆流萃取的计算 净流量差 操作点 多级逆流萃取三角形相图图解计算 xF xn x n计算 x n规定 n=4 溶剂比的影响 S / F 较小 在 左 侧 溶剂比的影响 S / F 较大 在 右 侧 溶剂比的影响 S / F 为某数值 在无穷远处 二、多级逆流萃取的计算 在第 1 级至第 i 级之间进行质量衡算 2. B与 S不互溶物系的计算 (1) 直角坐标图图解法 整理得 操作线方程 斜率 过点 二、多级逆流萃取的计算 XF J 多级逆流萃取直角坐标图图解计算 Xn x n计算 x n规定 n=4 YS Y1 D 斜率 B/S (2) 解析法 设平衡关系为 类似于逆流吸收 二、多级逆流萃取的计算 萃取因 子 (3)适宜溶剂量的确定 处理量F 一定 SS/F 操作费 n 设备费 二、多级逆流萃取的计算 根据工程经验 适宜溶剂用量 XF 最小溶剂用量