化工原理下册37-38学时课件

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10.1萃取过程概述第十章液－液萃取和液－固浸取11二、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XFYEXRYS—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二、B与S不互溶物系若B与S完全不互溶萃取相中不含2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不互溶物系对溶质A质量衡算操作线斜率过点直角坐标图图解法二、B与3单级萃取图解计算斜率–B/S单级萃取图解计算斜率–B/S4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第十章液－液萃取和液－固浸取10.3液－液萃取过程的5一、多级错流萃取的流程多级错流萃取操作的特点

每一级均加入新鲜萃取剂

前一级的萃余相为后一级的原料液

原料液从第1

级加入

每级为新萃取剂，传质推动力大，溶剂用量大

一般为间歇操作，生产能力小一、多级错流萃取的流程多级错流萃取操作的特点每一级均加入新6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。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71.

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8多级错流萃取三角形相图图解计算xFFS1M1R1E1M2R2E2M3R3E3n=3S2S3x

n计算≤x

n规定

多级错流萃xFFS1M1R1E1M2R2E2M3R3E3n=92.

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2.B与S不互溶物系(1)直角坐标图解法设第1级作10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11XFYS斜率–B/SML多级错流萃取直角坐标图图解计算Y1X1Y2X2Y3X3x

n计算≤x

n规定

n=3NXFYS斜率–B/SML多级错流萃取直角坐标图图解计算Y112(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(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13令对第二级对第n

级…

萃取因子二、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14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整理得计算内容由xn级数n由n组成xn由n、xn溶15多级错流萃取算图多级错流萃取算图16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第十章液－液萃取和液－固浸取10.3液－液萃取过程的17一、多级逆流萃取的流程多级逆流萃取操作的特点

萃取剂从第n级加入

前一级的萃余相为后一级的原料液

原料液从第1

级加入

后一级的萃取相为前一级的萃取剂

萃取剂循环使用，传质推动力大，溶剂用量小

连续操作，生产能力大一、多级逆流萃取的流程多级逆流萃取操作的特点萃取剂从第n18多级逆流萃取流程示意图多级逆流萃取流程示意图191.

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20物料衡算关系二、多级逆流萃取的计算净流量差操作点物料衡算关系二、多级逆流萃取的计算净流量差21多级逆流萃取三角形相图图解计算xFxnx

n计算≤x

n规定

n=4多级逆流萃取三角形相图图解计算xFxnxn计算≤x22溶剂比的影响S/F较小△在左侧溶剂比的影响S/F较小△23溶剂比的影响S/F较大△在右侧溶剂比的影响S/F较大△24溶剂比的影响S/F为某数值△在无穷远处溶剂比的影响S/F为某数值△在无穷远处25二、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)直角坐标图图解法二、多级逆流萃取的计算在第1级至第i级之间进行质26整理得

操作线方程斜率过点二、多级逆流萃取的计算整理得操作线方程斜率过点二、多级逆流萃取的计算27XFJ多级逆流萃取直角坐标图图解计算Xnx

n计算≤x

n规定

n=4YSY1D斜率B/SXFJ多级逆流萃取直角坐标图图解计算Xnxn计算≤x28(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(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29(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(3)适宜溶剂量的确定处理量F一定SS/F操作费n～设30XF最小溶剂用量XnYSY1

XF最小溶剂用量XnYSY131练习题目思考题作业题:3、4、51.单级萃取如何进行计算？2.多级错流萃取有何特点，其级数如何计算？3.多级逆流萃取有何特点，其级数如何计算？练习题目思考题作业题:3、4、51.单级萃取如何3210.1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10.1萃取过程概述第十章液－液萃取和液－固浸取133二、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XFYEXRYS—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二、B与S不互溶物系若B与S完全不互溶萃取相中不含34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不互溶物系对溶质A质量衡算操作线斜率过点直角坐标图图解法二、B与35单级萃取图解计算斜率–B/S单级萃取图解计算斜率–B/S36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第十章液－液萃取和液－固浸取10.3液－液萃取过程的37一、多级错流萃取的流程多级错流萃取操作的特点

每一级均加入新鲜萃取剂

前一级的萃余相为后一级的原料液

原料液从第1

级加入

每级为新萃取剂，传质推动力大，溶剂用量大

一般为间歇操作，生产能力小一、多级错流萃取的流程多级错流萃取操作的特点每一级均加入新38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。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391.

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40多级错流萃取三角形相图图解计算xFFS1M1R1E1M2R2E2M3R3E3n=3S2S3x

n计算≤x

n规定

多级错流萃xFFS1M1R1E1M2R2E2M3R3E3n=412.

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2.B与S不互溶物系(1)直角坐标图解法设第1级作42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43XFYS斜率–B/SML多级错流萃取直角坐标图图解计算Y1X1Y2X2Y3X3x

n计算≤x

n规定

n=3NXFYS斜率–B/SML多级错流萃取直角坐标图图解计算Y144(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(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45令对第二级对第n

级…

萃取因子二、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46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整理得计算内容由xn级数n由n组成xn由n、xn溶47多级错流萃取算图多级错流萃取算图48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第十章液－液萃取和液－固浸取10.3液－液萃取过程的49一、多级逆流萃取的流程多级逆流萃取操作的特点

萃取剂从第n级加入

前一级的萃余相为后一级的原料液

原料液从第1

级加入

后一级的萃取相为前一级的萃取剂

萃取剂循环使用，传质推动力大，溶剂用量小

连续操作，生产能力大一、多级逆流萃取的流程多级逆流萃取操作的特点萃取剂从第n50多级逆流萃取流程示意图多级逆流萃取流程示意图511.

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52物料衡算关系二、多级逆流萃取的计算净流量差操作点物料衡算关系二、多级逆流萃取的计算净流量差53多级逆流萃取三角形相图图解计算xFxnx

n计算≤x

n规定

n=4多级逆流萃取三角形相图图解计算xFxnxn计算≤x54溶剂比的影响S/F较小△在左侧溶剂比的影响S/F较小△55溶剂比的影响S/F较大△在右侧溶剂比的影响S/F较大△56溶剂比的影响S/F为某数值△在无穷远处溶剂比的影响S/F为某数