7、萃取设备的选用： (1) 物系的稳定性和停留时间：要求停留时间短可选择离心萃 取 器，停留时间长可选用混和澄清器。 (2) 所需理论级数：所需N多时，应选择传质效率高的萃取塔。 (3) 处理量：处理量大可选用混合澄清器、转盘塔和筛板塔， 处 理量小可选用填料塔等。 (4) 系统物性：易乳化、密度差小的物系宜选用离心萃取设备； 有固体悬浮物的物系可选用转盘塔或混和澄清器；腐蚀性强的 物系宜选用结构简单的填料塔；放射性物系可选用脉冲塔。

　　6.1 概述 6.2 三元物系相平衡 6.3 萃取过程的计算 6.4 萃取设备

　　1、萃取 萃取：在任何一种溶剂中，不同的物质具有不同的溶解度， 利用物质溶解度的不同，使混合物中的组分得到完全或部 分的分离过程。 液相——液相（液液萃取，溶剂萃取）

　　溶质A可溶于稀释剂B及萃取 剂S中，但萃取剂S与稀释剂B 不互溶 三元物系 溶质A可溶于稀释剂B及萃取 剂S中，稀释剂B与萃取剂S也 可部分互溶 三元混合液中有两对组分可 部分互溶，即溶质A与萃取剂 S部分互溶，稀释剂B与萃取 剂S也部分互溶 第Ⅰ类物系：丙酮 (A)–水(B)–甲基异 丁基酮(S)、醋酸 (A)–水(B)–苯(S)及 丙酮(A)–氯仿(B)– 水(S)等 第Ⅱ类物系： 甲基环己烷 (A)–正庚烷(B)– 苯胺(S)、苯乙 烯(A)–乙苯(B)– 二甘醇(S)等

　　1）萃取原理 在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶 或部分互溶的液体溶剂，经过充分混合，利用混 合液中各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离 的一种单元操作。 溶质A：混合液中欲分离的组分； 稀释剂（原溶剂）B：混合液中的溶剂； 萃取剂S：所选用的溶剂 ；

　　2）萃取基本过程描述  加料  混合  分相  排除  纯化和回收

　　1、分类 液-液萃取设备必须同时满足两相的充分接触（传质）和 较完全的分离。为了提高萃取设备的效率，通常要补给能 量，如搅拌、脉冲、振动等。

　　2、混合-澄清萃取桶 混合清澄器是一种简单组合式萃取设备，每一级均由 一混合器与一澄清器组成。该萃取设备的优点使可根据需 要灵活增减级数，既可连续操作也可间歇操作，级效率高， 操作稳定，弹性打，结构简单；缺点是动力消耗大，占地 面积大。

　　3、喷雾塔 多用于液-液热交换过程、洗涤、净化和中和。 4、填料萃取塔 优点：结构简单，操作方便，适合用于处理腐蚀性料液； 缺点：传质效率低，一般用于所需理论级数较少的场合。

　　5、筛板萃取塔 多用于所需理论级数较 少，处理量较大，物系具 有腐蚀性的场合。

　　6、离心萃取设备 处理物系：两相密度差很小、界面张力很小、易乳化或粘度 很大； 优点：结构紧凑、处理能力大； 缺点：结构复杂、造价高、能耗大；

　　A、B两组分用萃取分离不适宜； β1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，β越大，组分A与B萃取 分离的效果越好。 选择系数与分配系数的关系： kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大； 选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能力差别的大小；

　　2）萃取剂S和稀释剂B的互溶度 组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。

　　B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高浓度 ymax’较高。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。

　　3）萃取剂的回收难易程度  被分离体系相对挥发度α大，用蒸馏方法分离；  如果α接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。 4）萃取剂的其他性质 萃取剂的密度 萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差 界面张力 界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大，难以使两相 混合良好； 界面张力较小时，两相难以分离。 首要考虑的还是满足分层的要求；一般不选界面张力过小的 萃取剂。 粘度 粘度小，有利于两相的分层，流动与传质，对萃取剂有利

　　溶解度 萃取剂在物料中的溶解度要小。 5）一般工业要求 化学稳定性、不易聚合、分解，有阻垢的热稳定性， 抗氧化的稳定性，对设备的腐蚀性小，无毒，来源容易， 价格便宜等。

　　计算步骤：  已知相平衡数据在三角形相图中作出溶解度曲线及辅助曲 线；  已知原料液F的组成xF在三角形相图的AB边上确定F点， 根据萃取剂的组成确定点S。连接F、S，则代表原料液与 萃取剂的三元混合液的组成点M必在FS线上。  由已知的萃余相的组成xR，在相图上确定点R，再由点R利 用辅助曲线求出点E，读出萃取相E的组成xE，连接点R、 E，RE线与FS线的交点即为三元混合物的组成点M。  由物料衡算和杠杆原则求出F、E、S的量。

　　3）分离对象 – 1）相对挥发度等于或者接近1 (烷烃/芳烃) – 2）重组分 含量少，轻组分含量多(水-HAc)(含酚废水 处理) – 3）混合液含热敏性物质（药物） 4）萃取操作的特点 选择适宜的溶剂是一个关键问题 两个液相应具有一定的密度差 溶质与萃取剂的沸点差大有利

　　2、液液萃取在工业中的应用  液液萃取在石油化工中的应用 分离轻油裂解和铂重整产生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  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  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

　　特点：  传质速率快，达到萃取平衡的时间短；  操作条件易于控制；  溶质和溶剂分离容易。萃取效率高；  溶剂不需回收，费用低；  具有萃取和精馏的双重特性，可分离难分离物质；  超临界流体具有化学稳定、无毒无腐蚀性、萃取温度不高 等特性，可用于天然产物的分离。 缺点： 操作压力高、设备费用高、操作条件严格、难控制。

　　分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。 kA值与联结线的斜率有关。

　　联结线 联结线，yA＞xA kA =1，yA=xA kA值愈大，萃取分离的效果愈好。

　　4、超临界萃取技术 超临界点：提高温度和压力，物系中会出现液体和气体界 面消失的现象，该点为临界点。温度和压力均处于临界点 以上的为超临界点。 超临界萃取技术：已接近或超过临界点的低温、高压、 高密度气体作为溶剂，从液体/固体中萃取所需组分，后 采用等温变压/等压变温等方法，将溶质与溶剂分离的单 元操作过程。 常用的超临界流体：二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙 烷和氨、甲苯等。

　　萃取剂与稀释剂不互溶的体系 直角坐标图解法： 在第一级与第N级间作溶质A的物料衡算

　　三点共Байду номын сангаас： M：合点 D、E：差点 线、液-液平衡关系在三角形相图上的表示法

　　1）溶解度曲线与联结线（共轭线） 溶解度曲线： 共轭相：R相和E相； 联结线）溶解度曲线的实验方法