化工原理下41液液萃取课件

1、1第4章 液液萃取 通过本章学习，应掌握萃取的基本概念和原理；掌握液液相平衡在三角形相图上的表示方法，能用三角形相图对单级萃取过程进行分析和计算。学习目的与要求2一、萃取过程的原理引入一液相（萃取剂）液体混合物液体混合物 (A + B)引入另一液相（萃取剂S）各组分在萃取剂中溶解度不同液相E(萃取相)(S + A+微量B) 液相R(萃余相) (B + 微量A、S)示例：用苯萃取分离醋酸和水混合物分离物系形成两相体系的方法萃取原理4.1 概述3二、萃取操作流程萃取操作流程示意图4三、萃取过程的分类1. 按有无化学反应分类萃取化学萃取物理萃取 2. 按萃取级数分类多级逆流萃取 萃取多级萃取单级萃取

2、 多级并流萃取 53. 按萃取技术分类双溶剂萃取单溶剂萃取 膜萃取凝胶萃取超临界萃取萃取反向胶团萃取4. 按萃取组分数目分类萃取多组分萃取单组分萃取 三、萃取过程的分类6四、萃取操作的应用萃取操作应用场合：恒沸物系的分离；溶质浓度很低 ,且为难挥发组分物系的分离；热敏性物系的分离。相对挥发度 = 1 物系的分离；7一、组成在三角形相图上的表示方法萃取为三元物系的分离过程溶质 A原溶剂 B萃取剂 S三角形坐标图等边三角形坐标图等腰三角形坐标图非等腰三角形坐标图4.2 萃取过程的液液相平衡8组成在三角形坐标图上的表示方法 M 点 D 点ABS9二、各组分量之间的关系杠杆规则杠杆规则M =和点差点差

3、点MAMBMA + MB10杠杆规则的应用 ABS液相 R r kgxA、xS、xB 液相 E e kgyA、yS、yB液相 M m kgzA、zS、zB11三、萃取平衡相图溶解度曲线 根据萃取操作中各组分的互溶性，三元物系分为以下情况，即类物系 类物系 1. 溶解度曲线的两种形式 A完全溶于B及S，B与S不互溶 A完全溶于B及S，B与S部分互溶 A完全溶于B，A与S部分互溶 B与S部分互溶12溶解度曲线 (1)已知联结线共轭相均相区两相区溶解度曲线临界混溶点联结线第类物系 完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶， 而B、S完全不互溶。单项区两项区RnEn联结线溶解度曲线SABMKMn 第

4、二类物系 (具有两对部分互溶物的物系，A、 B 完全互溶， A、S，B、S部分互溶)两相区单相区溶解度曲线联结线RnEn温度较低时第二类物系三角形相图单相区溶解度曲线ASB1.01.00两相区单相区溶解度曲线联结线温度较高时第二类物系三角形相图两相区溶解度曲线ASB1.01.0016溶解度曲线 (2)已知辅助曲线辅助曲线溶解度曲线17两种溶解度曲线的互换由联结线求辅助曲线18两种溶解度曲线的互换由辅助曲线求联结线192. 温度对溶解度曲线的影响温度 T溶解度不互溶区三、萃取平衡相图溶解度曲线不利于萃取操作20 将定量的纯溶剂 S 加入到A、B两组分的原料液 F 中，该萃取过程可在平衡相图上表示

5、。 四、萃取过程在平衡相图上的表示FMRExRyE21五、萃取平衡方程气液平衡方程液液平衡方程萃取相中溶质分数萃余相中溶质分数分配系数1.以质量分数表示的平衡方程22若 S与 B完全不互溶，且萃取相中不含 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液液平衡方程2.以质量比表示的平衡方程萃取相中溶质的质量比分配系数萃余相中溶质的质量比23六、分配曲线 以xA为横坐标，yA为纵坐标，在直角坐标图上，每一对共轭相可得一个点，将这些点联结起来，得到曲线称为分配曲线。溶解度曲线分配曲线24分配曲线的作法251.萃取剂的选择性与选择性系数 萃取剂的选择性是指萃取剂 S对原料液中两个组分溶解能力的差异。 选择性系数七、萃取剂的选择26因为所以萃取效果 萃取操作 1， 不能实现萃取分离。1.萃取剂的选择性与选择性系数272.萃取剂的选择萃取剂选择考虑的主要因素有：选择性系数；原溶剂 B与萃取剂 S的互溶度； 萃取剂回收的难易；萃取剂的其他物性，包括密度、表面张力、黏度。 萃取剂的稳定性、安全性、经济性。28练 习 题 目思考