(1)三个顶点：代表三个纯组分 左下角代表稀释剂B，左上角代表溶质A，右下 角代表溶剂S (2)三个边：代表二元混合物 eg: AB边上E点：xA  BE  0.40 xB  AE  0.30

　　(3)三角形内部：代表三元 混合物。 过M点作三个边的平行线 FK、GH、ED。  与BS//的ED上的混合液 中A的组成均相等，即：

　　3.按萃取组分数量来分：根据混合液中欲分离的两 组分(稀释剂和溶质，或者两种欲分离的溶质)，在 萃取剂中的溶解度的差别大小和要求的分离程度 (产品纯度)的高低。 (1)单组分萃取(简单)， (2)双组分萃取(回流) (3)单组分萃取分述 单级萃取或并流接触萃取：i)最大分离效果是一 个理论级； ii)适用于溶质在溶剂中的溶解度很 大，或者溶质萃取率要求不高。

　　(2).临界混溶点 i)当三元混和液中溶质A的含量逐渐增加时，联结 线长度逐渐缩短，当联结线无限短，即当两个组 成点重合时，溶液变成均一相，相当于该系统的 临界状态，称此点为临界混溶点。 ii)作法： 延长辅助曲线，与平衡曲线交点P即临界混溶点。

　　1.按有无化学反应分： (1)物理萃取：萃取过程中，萃取剂与原料液中的 有关组分不发生化学反应； (2)化学萃取 2.按组分数目分： (1)三元体系：原料液中含有两个组分(稀释剂和溶 质)，溶剂为单溶剂。 (2)多组元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂 为两种不互溶的溶剂。 主要讨论三元体系的物理萃取。

　　南京工业大学 ii)界面张力：应从界面张力对两液相混合与分层的 影响综合考虑, 选择适当的界面张力,  一般说不宜选 用界面张力过小的萃取剂。 萃取物系的界面张力较大时,  细小的液滴比较 容易聚结， 有利于两相的分离， 但界面张力过大， 液体不易分散，难以使两相混合良好，需要较多的 外加能量。界面张力小，液体易分散，但易产生乳 化现象使两相较难分离。 iii)粘度：粘度小对萃取有利(粘度大的可以加入其 他溶剂来调节其粘度)。溶剂的粘度低，有利两相 的混合与分层， 有利流动与传质，

　　II类物系 1)若组分B与组分S完全不互溶， 则点 R0 与 E0 分别与三角形顶点 B 及顶点 S 相重合。一定温度下第 Ⅱ类物系的溶解度曲线)联结线的斜率 通常联结线的斜率随混合液的 组成而变，但同一物系其联结线 的倾斜方向一般是一致的，有少 数物系，例如吡啶 –氯苯– 水，当 混合液组成变化时，其联结线的 斜率会有较大的改变，如下图所 示。

　　图9-4溶解度曲线.辅助曲线).辅助曲线(共轭曲线) i)作用：  已知E(或R)的组成，确定与 之平衡的R(或E)的组成；  确定临界混溶点。 ii)作法： 图9-5辅助曲线作法(a) 通过已知点R1、R2、… 分别作BS边的平行线， 再通过相应联结线分别作AB边 的平行线，各线分别相交于点F、G、… ，联接这 些交点所得的平滑曲线)溶剂不能与被分离混合物完全互溶，只能部分 互溶； (2)溶剂具有选择性，对A、B两组分有不同的溶解 能力。选择性系数β表示： β=(yA/yB)/(xA/xB)=(yA/xA)/(yB/xB) （9-1） (3)物性： i)密度：溶剂与被分离混合物需有一定的密度差， 以利于两液相在萃取器中能以较高的相对速度逆流 和两相的分层。

　　南京工业大学 (3). 说明  由于联结线通常都有一定的斜率，因而临界混 溶点一般并不在溶解度曲线的顶点。  P 点将溶解度曲线分为两部分：靠原溶剂 B 一侧 为萃余相部分，靠溶剂S一侧为萃取相部分。  临界混溶点由实验测得，但仅当已知的联结线 很短即共轭相接近临界混溶点时，才可用外延 辅助曲线的方法确定临界混溶点。

　　南京工业大学 9.1 9.2 概述 液－液相平衡原理 萃取过程的计算 液－液萃取设备 萃取过程的新进展

　　1.又称溶剂萃取，它是分离液体混合物的重要单元 操作之一。 2.原理:在欲分离的液体混合物加入一种与其不溶或 部分互溶的液体溶剂，形成两相系统，利用混合液 中各组分在两相中的分配差异的性质，易溶组分较 多的进入溶剂相从而实现混合液分离的操作。 3.依据:液体混合物中各组分在溶剂中的溶解度差异。

　　 在一定温度下，将组分B与S以适当比例相混合， 使其总组成位于两相区，设为M，则达平衡后必 然得到两个互不相溶的液层，其相点为R0、E0。  在恒温下，向二元混合液中加入适量的溶 质A并充分混合，使之达到新的平衡，静置 分层后得到一对共轭相，其相点为R1、E1 ；  继续加入溶质A，重复上述操作，即 可以得到n1对共轭相的相点Ri、Ei 图9-4溶解度曲线,……n)， 联结两共轭液相

　　(1)原料液：待分离的液体混和物； 易溶组分：溶质A； 不溶或部分溶解组分：稀释剂或原溶剂B； (2)溶剂：萃取剂(Extraction agent) S (3)混合(传质)，分离 萃取相E(yA)，A、S、少量B，脱溶剂萃取液E’ 萃余相R(xA)，A、B、少量S，脱溶剂萃余液R’ Extraction phase Raffinate

　　1.前面根据B与S的互溶分类，再考虑溶质A与B、S 互溶情况进行细分： (1) I类物系 A、B及A、S完全互溶，B、S部分互溶或完 全不互溶，例如丙酮(A)－水(B)－甲基异丁基酮(S)； (2) II类物系 A、S与B、S 形成两对部分互溶物系，例如苯 乙烯(A)－乙苯(B)－二甘醇(S)； 本章主要讨论I类物系。

　　 联结各共轭相的相点及 P点的曲线RiRnP EnEiE2E1E0)，即为实验 温度下该三元物系的溶 解度曲线。  溶解度曲线将三角形相 图分为两个区域：曲线 以内的区域为两相区， 以外的区域为均相区。

　　南京工业大学 (4)萃取剂的化学性质 良好的化学稳定性，不易分解、聚合，有足够的热 稳定性和抗氧化稳定性。对设备的腐蚀性要小。 (5)溶剂易于回收：分层后的萃取相及萃余相，通 常以蒸馏法分别进行分离，回收萃取溶剂S供循环 使用。要求S与其它组分的相对挥发度大，不应有 恒沸物形成。 (6)其他指标：萃取剂价格、来源、毒性, 是否易燃 、易爆。 当没有一种萃取剂能完全满足上述要求时, 可以采 用几种溶剂组成的混合萃取剂以获得较好的性能。

　　(1) F=C－Φ＋2＝3－2＋2＝3；(2) 一定温度、压强 下，规定一相的一个组成即可确定系统。

　　萃余相与溶剂的流动呈错流方式的萃取过程， 称为多级错流萃取；ii)萃取剂用量较大，iii)能 获得比较高的萃取率； iv) 操作比较简单。 多级逆流萃取：i)原料液以相反方向从第一级加 入，逐次过各级，溶质组成逐级下降，萃余相 由最后1级排出。萃取剂在最后1级加入，逐次 过各级，溶质组成逐级提高，萃取相最终由第 一级排出； ii)萃取剂用量较小，萃取率较高的。 连续逆流萃取：可获得与多级逆流的操作效率。

　　(2).杠杆规则相关概念 F与S混合后的点M在FS的连线上，M称为和点； E、R点与M在同一条直线上，E、R称为差点。 （M分离得到E和R，E和R混合得M) (3).杠杆规则关系式 原料量mF和溶剂量mS与线段FM、MS成比例：

　　4.萃取分离的适用场合（经济性） 相对挥发度接近1或形成恒沸物； 溶质浓度低且为难挥发组分； 热敏性组分 金属物质的分离与提取 环境污染的治理

　　有三个组分，使过程描述与计算更为复杂，一 般采用三角形相图表示平衡关系；若S与B完 全不互溶，则与吸收类似； 辅助其他单元操作，获得纯组分，并回收溶 剂； 常温操作，节能； 两相均为液相，密度差小，混合与分离更为 困难，对萃取设备有特殊要求。

　　2.影响分离效果的主要因素 (1) 被分离组分在萃取剂与原料液两相之间的平衡 关系; (2) 影响萃取剂与原料液两相接触和传质的物性; (3) 萃取过程的流程，所用的设备及其操作条件。 这些因素都与萃取剂的物理化学性质有密切的 关系， 因此萃取剂的选择是设计萃取过程的首要 问题。

　　(4)双组分萃取(回流)分述 i)当混合液中欲分离的两组分，在萃取剂中的溶解 度的差别不大时，必须采用回流萃取才能使两组分 完全分离。 ii)回流萃取的原理和流程，与精馏过程类似。

　　1.主要表现：为被分离物质的萃取率和分离产物的 纯度。 萃取率：萃取液中被提取的溶质量与原料液中的溶 质量之比。 萃取率愈高, 分离产物的纯度愈高, 表示萃取过程 的分离效果愈好。

　　1.单组分物理萃取过程计算:萃取塔高度H 2.所用关系：(1)物料衡算； (2)相平衡关系(三元）； (3)速率关系。 课后作业：习题9-1

　　1.意义：组分在液、液之间的平衡关系是萃取过程 的热力学基础，它决定过程的方向、推动力以及过 程的极限。 2.类型：根据萃取剂与稀释剂(原溶剂)互溶情况， (1)不互溶：溶质在液液相平衡间的关系，分配曲 线类似于吸收的气液平衡关系。 (2)部分互溶：萃取时的两相均为三组分溶液。三 组分溶液的组成，要用三角形图表示。(主要讨论) (3)全部互溶：不存在相平衡问题。