第十二章液液萃取 第一节 概述 一、什么是液液萃取 二、萃取流程 三、萃取剂的选择 第二节 液液相平衡关系及相图 萃取过程中的相平衡关系《化工原理》电子教案/目录 第三节分级萃取计算 一、单级萃取的流程及计算 习题课 二、多级错流萃取 习题课 三、多级逆流萃取 习题课 第四节 萃取设备 第十二章小结 《化工原理》电子教案/第十二章 3/51 第一节 概述 一、什么是（液液）萃取? 利用液体混合物中各组分在外加溶剂中溶解度的差异而 分离该混合物的操作，称为~。外加溶剂称为萃取剂。 原料液 萃取剂S 萃取液E萃取相E A(大量),B(少量) B(大量),A(少量)溶质 原溶剂 充分接触相界面 (extract phase) (raffinate phase) 与吸收 相似 思考：萃取应在高温还是在低温下进行？ 二、萃取流程 《化工原理》电子教案/第十二章4/51 第一节 概述 稀溶液： 溶质是易挥发组分 溶质是难挥发组分 ＝1或1的体系： 热敏性溶液： 其他 -----精馏或萃取 -----萃取 -----萃取或特殊精馏 -----萃取 -----精馏 思考：精馏和萃取都是用来分离液体均相混合物的，什么场合用 精馏？什么场合用萃取？ 精馏----需汽化 萃取----常温操作 《化工原理》电子教案/第十二章 5/51 三、萃取剂的选择 要求： 1、对溶质溶解性大 2、选择性好 3、B与S互溶度越小越好 4、萃取剂易于回收 5、萃取相与萃余相密度差异大 原料液 萃取剂S 萃取液E萃取相E A(大量),B(少量) B(大量),A(少量)返回目录 《化工原理》电子教案/第十二章 6/51 第二节 液液相平衡关系及相图 一、三角形相图及其应用 液液萃取过程涉及三元体系的相平衡，此时用直角 坐标系就不方便了，因此要用到三角形相图。 常用的三角形相图有如下几种，原理均相同。 《化工原理》电子教案/第十二章 7/51 一、三角形相图及其应用 三角形相图溶质 原溶剂 萃取剂 每条边代表二元溶液顶点代表纯组分 相图中的点代表三元溶液 《化工原理》电子教案/第十二章8/51 一、三角形相图及其应用 差点差点 杠杆 三角形相图的应用： 原料液F 萃取剂S 萃取液E萃取相E A(大量),B(少量) RMME 杠杆原理：FM MS 表示混合、分离等过程；查取浓度； 《化工原理》电子教案/第十二章 9/51 一、三角形相图及其应用 原料液F 萃取剂S 萃取液E萃取相E 如何证明上述杠杆原理成立？物料衡算： FMMS ----杠杆原理本质上就是物料衡算关系差点 差点《化工原理》电子教案/第十二章 10/51 1、B与S部分互溶时溶解度曲线 相平衡关系包含： 溶解度曲线 共轭线 临界混溶点(褶点)plaitpoint 或辅助线 B、S部分互溶时 联结线（共轭线） Tie line 通常由实验测定。 下面，定性推出相平 衡关系曲线的形状。 假设在B、S溶液中加入溶 质A，且加入A的量逐渐增大， 则其过程可以表示如图。 两相区 均相区 《化工原理》电子教案/第十二章11/51 1、B与S部分互溶时 思考： 1、加入溶质A后，B、S互溶 度如何变化？ 2、B、S互溶度变大，则两相 区范围如何变化？ 3、温度升高，对两相区范围 有何影响？ B、S互溶度变大 临界混溶点(褶点)plaitpoint B、S部分互溶时 两相区 均相区 两相区范围变小互溶度增大，两相区范围变小 《化工原理》电子教案/第十二章 12/51 1、B与S部分互溶时 共轭线还有以下两种情形：B、S部分互溶时 《化工原理》电子教案/第十二章 13/51 分配曲线相平衡关系曲线-----分配曲线 B、S部分互溶时 对角线 《化工原理》电子教案/第十二章 14/51 萃取相2、B、S部分互溶 A、S部分互溶时 《化工原理》电子教案/第十二章 15/51 萃取过程中的相平衡关系思考：若B与S完全不互溶，则在三角 形相图中溶解度曲线、B、S完全不互溶 原料液 萃取剂S 萃取液E萃取相E B、S完全不互溶时二元溶液 -----相平衡关系曲线一般用分配曲线表示 萃取相《化工原理》电子教案/第十二章 16/51 原料液萃取剂S 萃取液E萃取相E 、选择性系数------分配系数 distribution coefficient ------选择性系数 relative selectivity 相平衡关系除用图形表示外，还可以用下式计算： 《化工原理》电子教案/第十二章17/51 萃取过程中的相平衡关系萃取要求： 越小越好。对照： 意义相同返回目录 《化工原理》电子教案/第十二章 18/51 第三节 分级萃取计算 化学萃取物理萃取 多元萃取二元萃取 分级接触式微分连续接触式 微分接触式 原料液 萃取剂S 分级接触式本节要讨论的 《化工原理》电子教案/第十二章 19/51 第三节 分级萃取计算 理论级计算前提------理论级假定 离开的两相R 呈相平衡关系《化工原理》电子教案/第十二章 20/51 一、单级萃取的流程及计算 、R、E、另一相浓度MS FM RMME 或R，通过相平衡关系作联结线找到点E，再作图得到和点M。然后，利用杠杆原理求 ---图解法《化工原理》电子教案/第十二章 21/51 一、单级萃取的流程及计算 最小溶剂用量和最大萃取液浓度最小萃取剂用量S min Amax最大萃取液浓度 思考：最大萃取剂用量如何确定？《化工原理》电子教案/第十二章 22/51 一、单级萃取的流程及计算 SYBX SY BX （二）B、S完全不互溶时原料液 萃取剂S