青海大学萃取课件第三章第1节1

1、2021-12-15第一节第一节 概述概述一、一、液液液萃取简介液萃取简介 二、二、液液液萃取在工业上的应用液萃取在工业上的应用 三、三、液液萃取过程的分类液液萃取过程的分类第三章第三章 液液液萃取液萃取2021-12-15一、液一、液液萃取简介液萃取简介 1 1、萃取原理、萃取原理 在欲分离的液体混合物(原料液)中加入一种与其不溶或部分互溶的液体溶剂(萃取剂)，经过充分混合，利用混合液中各组分在溶剂各组分在溶剂(萃取剂萃取剂)中溶解度的差异中溶解度的差异，实现原料液中各组分一定程度分离的一种单元操作。 2021-12-15萃取剂萃取剂(S)混合槽混合槽沉降分离沉降分离脱除溶剂脱除溶剂萃取液萃

2、取液E萃余液萃余液RS S萃取相萃取相萃余相萃余相-SE -SR ER原料液原料液F(A+B) 2、液液萃取流程、液液萃取流程加料加料2021-12-15液液萃取流程液液萃取流程-混合混合原料液原料液F (A+B)萃取剂萃取剂(S)混合槽混合槽溶质溶质A：选用的溶剂对原料液中一组分有较大的溶解力，该易溶组分称为溶质，以A表示(混合液中欲分离的组分)。 稀释剂稀释剂(原原溶剂溶剂)B： 选用的溶剂对另一组分完全不溶解或部分溶解，该难溶组分称为稀释剂(或称原溶剂)，以B表示(混合液中的溶剂)。 萃取剂萃取剂S： 所选用的溶剂。 2021-12-15液液萃取流程液液萃取流程-沉降分离沉降分离含萃取剂

3、含萃取剂S多的一相（多的一相（A+SE+B少少) )称为称为萃取相萃取相，以，以E表示。表示。 A A的含量以的含量以y yA A表示表示含稀释剂含稀释剂B多的一相（多的一相（B+A少少+SR）称为）称为萃余相萃余相, ,以以R表示。表示。 A A的含量以的含量以x xA A表示表示 EyARxA萃余相萃余相萃取相萃取相沉降分离沉降分离 溶剂的要求：1、稀释剂与溶剂的互溶度 2、两相的密度2021-12-15液液萃取流程液液萃取流程-脱除溶剂脱除溶剂萃取相和萃余相萃取相和萃余相脱溶剂后脱溶剂后分别得分别得萃取液（萃取液（A+B少少）和和萃余液（萃余液（ B+A少少），以，以E和和R表示。表示。

4、萃取液萃取液E萃余液萃余液RS脱除溶剂脱除溶剂萃取相萃取相萃余相萃余相SE SRyAxAER2021-12-15液液萃取流程液液萃取流程-总结总结 工业萃取过程由工业萃取过程由三个基本过程三个基本过程组成，即组成，即 （1 1）混合混合 采取措施使萃取剂和原料液充分混合，实现溶质采取措施使萃取剂和原料液充分混合，实现溶质A由原溶液向萃取剂传递。由原溶液向萃取剂传递。 （2 2）沉降分离沉降分离 进行萃取相进行萃取相E和萃余相和萃余相R的分离。的分离。 （3 3）脱除溶剂脱除溶剂 萃取相和萃余相脱溶剂得到萃取液萃取相和萃余相脱溶剂得到萃取液E和萃余和萃余液液R，萃取剂循环使用。，萃取剂循环使用。

5、2021-12-15萃取过程特点萃取过程特点与蒸馏、吸收比较与蒸馏、吸收比较2021-12-153、分离对象、分离对象液液混合物液液混合物1) 混合液中组分的相对挥发度等于或者接近1(烷烃/芳烃)或者形成恒沸物。2) 溶质在混合液中组成很低且为难挥发组分(水-HAc)。3) 混合液含热敏性物质(制药和生物化工)。4) 提取稀溶液中有价值的物质：多种金属物质的分离、核工业材料的制取、环境污染的治理(含酚废水处理)。2021-12-15分离对象分离对象- -之一之一沸点接近或相对挥发度接近于沸点接近或相对挥发度接近于1 1的物系分离：的物系分离：环己烷环己烷（A)与苯与苯(B)常压沸点为常压沸点为

6、80.73OC、 80.1OC,，加入糠醛后，加入糠醛后,可达到可达到2.7。 2021-12-15分离对象分离对象- -之二之二恒沸物分离：恒沸物分离： 乙醇乙醇- -水恒沸组成：乙醇水恒沸组成：乙醇 0.894（mol%), ,乙醇乙醇/ /水水9，加入苯，加入苯，形成三元恒沸物，乙醇：形成三元恒沸物，乙醇：0.23；水：水：0.226，乙醇乙醇/ /水水1 。乙醇乙醇- -水二元水二元混合物相图混合物相图2021-12-15分离对象分离对象- -之三之三热敏性物质的分离：热敏性物质的分离： 在生化制药的过程中，生成复杂在生化制药的过程中，生成复杂的有机液体混合物，这些物质大多为的有机液体

7、混合物，这些物质大多为热敏性混合物。选择适当的溶剂进行热敏性混合物。选择适当的溶剂进行萃取，可避免受热损坏，提高有效物萃取，可避免受热损坏，提高有效物质的收率。例如青霉素的生产，用玉质的收率。例如青霉素的生产，用玉米发酵得到的含青霉素的发酵液，以米发酵得到的含青霉素的发酵液，以醋酸丁脂醋酸丁脂为溶剂，经过多次萃取得到为溶剂，经过多次萃取得到青霉素的浓溶液。青霉素的浓溶液。2021-12-15分离对象分离对象- -之四之四组分浓度低且为难挥发组分的分离：组分浓度低且为难挥发组分的分离：以以乙酸乙酯乙酸乙酯为萃取剂从为萃取剂从稀醋酸水溶液中回收醋稀醋酸水溶液中回收醋酸（酸（90%左右）左右）。20

8、21-12-15v1) 选择适宜的溶剂是一个关键问题v外界加入萃取剂建立两相体系，萃取剂与原料液只能部分互溶，完全不互溶为理想选择。 v2) 萃取是一个过渡性操作，萃取相和萃余相脱溶剂后才能得到富集A或B组分的产品。 v3) 常温操作，适合于热敏性物系分离，并且显示出节能优势。v4) 三元甚至多元物系的相平衡关系更为复杂，根据组分B、S的互溶度采用多种方法描述相平衡关系，其中三角形相图在萃取中应用比较普遍。4、萃取操作的特点、萃取操作的特点2021-12-15二、液二、液液萃取在工业上的应用液萃取在工业上的应用 1、液、液液萃取在石油化工中的应用液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生

9、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、液液液萃取液萃取在生物化工和精细化工中的应用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、液液液萃取液萃取湿法冶金中的应用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2021-12-154、盐湖卤水中提取微量元素锂、盐湖卤水中提取微量元素锂 陶箴奇,张志强*,宋冬洋等.溶剂萃取法提取硫酸型盐湖卤水中锂的研究J.青海大学学报, 2015,33( 4):12-16,24 以磷酸三丁酯( TBP) 作为萃取剂，甲基异丁基酮( MIBK) 作为协萃剂, 并且在有三氯化铁存在的条件下萃取锂，萃取率可以达到90%以上。萃取的较佳条件为: 相比为3:1，TBP 的体积分数为70%，铁锂比为1. 3，萃取时间为5 min。2021-12-15三、液液萃取过程的分类按有无化学反应分类萃取化学萃取物理萃取 按萃取级数分类多级逆流萃取 萃取多级萃取单级萃取 多级并流萃取 2021-12-15按萃取技术分类双溶剂萃