第十一章液液萃取（抽提）LiquidExtraction11.1常见的萃取操作流程原料萃取剂S萃取液E萃取剂S常见的萃取操作流程平衡两相萃取相脱除溶剂实现萃取操作的基本要求选择适宜的溶剂。溶剂能选择性地溶解各组分，即对溶质具有显著的溶解能力，而对其他组分和原溶剂完全不溶或部分互溶。脱溶剂得到溶质，回收溶剂。溶剂易于回收且价格低廉。萃取的分类）按组分数目分：多元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂为两种不互溶的溶剂三元体系：原料液中含有两个组分，溶剂为单溶剂）按有无化学反应分：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化学萃取本章主要讨论三元体系的物理萃取。一般地，在下列情况下采用萃取方法更为有利。或形成恒沸物，若采用蒸馏方法不能分离或很不经济；）原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分，若采用蒸馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗较大；原料液中需分离的组分是热敏性物质，蒸馏时易于分解、聚合或发生其它变化。）其它，如多种金属物质的分离，核工业材料的制取，治理环境污染等。对于一种液体混合物，究竟是采用蒸馏还是萃取加以分离，主要取决于技术上的可行性和经济上的合理性。萃取操作的应用液液萃取的应用、在石油化工中的应用随着石油化工的发展，液液萃取已广泛应用于分离各种有机物质。轻油裂解和铂重整产生的芳烃混合物的分离是重要的一例。该混合物中各组分的沸点非常接近，用一般的分离方法很不经济。工业上采用Udex、Shell、Formex等萃取流程，分别用环丁砜、四甘醇、N-甲基吡咯烷酮为溶剂，从裂解汽油的重整油中萃取芳烃。对于难分离的乙苯体系，组分之间的相对挥发度接近于1，用精馏方法不仅回流比大，塔板还高达300多块，操作费用极大。可采用萃取操作以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在生化药物制备过程中，生成很复杂的有机液体混合物。这些物质大多为热敏性物质。若选择适当的溶剂进行萃取，可以避免受热损坏，提高有效物质的收率。例如青霉素的生产，用玉米发酵得到含青霉素的发酵液，以醋酸丁酯为溶剂，经过多次萃取可得到青霉素的浓溶液。此外，像链霉素、复方新诺明等药物的生产采用萃取操作也得到较好的效果。香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素，食品工业中用TBP从发酵液中萃取柠檬酸也得到了广泛应用。可以说，萃取操作已在制药工业、精细化工中占有重要的地位。、在湿法冶金中的应用20世纪40年代以来，由于原子能工业的发展，大量的研究工作集中于铀、钍、钚等金属提炼，结果使萃取法几乎完全代替了传统的化学沉淀法。近20年来，由于有色金属使用量剧增，而开采的矿石中的品位又逐年降低，促使萃取法在这一领域迅速发展起来。例如用溶剂LIX63-65合萃取剂从铜的浸取液中提取铜是20世纪70年代以来湿法液化金的重要成就之一。目前一般认为只要价格与铜相当或超过铜的有色金属如钴、镍、锆等等，都应当优先考虑用溶剂萃取法进行提取。有色金属冶炼、已逐渐成为溶剂萃取应用的重要领域。液相平衡关系11.2.1三角形坐标及杠杆定律11.2.1.1三角形坐标三元混合液的表示方法：等边三角形直角三角形（等腰直角三角形和不等腰直角三角表示方法习惯表示法：A：溶质B：稀释剂0606080正三角形相图SG组成按上述长度为A：30%B：50%：20%正三角形相图11.2.1.2三角形相图中的杠杆定律（比例定律）A：溶质B：稀释剂0606080U、V——混合液U及V的量，kgZU、ZV——线段ZU、ZV的长度掌握：和点、差点杠杆定律指在U的液体中加入另一组成的V液体，混合液组成点Z必然落在UV上，点Z满足以下关系：ZU三角形相图中的杠杆定律应用举例：如图所示，一组A二元溶液组成以F点表示，加入溶剂，根据杠杆定律那么所得三元混合液总组成将位于FS连线上P各点间满足以下关系：PF加入越多，P点朝顶点S移动X1X2X3的比例不因S的加入而变化MERM11.2.1.3三角形相图中的相平衡关系（温度一定）R1R2R3E1E2E3M1M2M3溶解度曲线…均相区两相区三角形相图上的联结线和溶解度曲线、共轭线与溶解度曲线单项区两项区Rn部分互溶三角形相图En联结线溶解度曲线Mn数据标绘及各区的状态三角形相图溶解度曲联结线两相区单相区RnEn联结线RnEn温度较低时第二类物系三角形相图压力的影响：压力的影响较小，可忽略；根据相律：温度的影响：温度的影响敏感，温度升高，溶解度增大，两相区小，不利于萃取操作。R3E3连线都有一定斜率，故K点一般不是溶解度曲线辅助线的作法及应用辅助曲线作法：利用辅助曲线求取共轭相组成三角形相图中辅助线分配系数kA质量分率或质量浓度（kg/m3质量分率或质量浓度（kg/m3掌握：分配系数值对分离效果影响kA=1kA绝对值越大越有利于萃取分R1R2R3E1E2E3C1C2C3溶质）中的组成在萃取相（溶质11.2.2三角形相图在单级萃取中的应用原料混合器分层器萃取相分离设备萃余相分离设备单级萃取流程原料单级萃取的正三角形图解结论：萃取分离效果取决于两相区大小和联结线斜率，而这两因素又为所选择萃取溶剂和操作温度决定。联结线斜率越大，萃余液浓度越小。相切时萃取液浓度最高温度越高，溶解度大，两相区缩小萃取分离效果影响因素11.2.3萃取剂的选择、选择性yA/yB的组成之比xA/xB的组成之比xA/xB，萃取相和萃余相在脱除溶剂后的萃取液和萃余液具有同样的组成，也与原料相同，故无分离作用。β愈大愈有利于萃取分离。在萃取相与萃余相间的分配比例，即B的分配系数部分互溶的体系，β的大小反映互溶度的大小。互溶度越小，β越大，对萃取有利。EmEma、萃取剂回收的难易常用精馏方法分离萃取相及萃余相的溶剂S，要求S与其他组分的相对挥发度大，不形成恒沸物。若S为易挥发组分，或因溶质几乎不挥发，则采用蒸发法分离，希望S的汽化潜热小。、萃取剂的化学性质具有良好的化学稳定性，不易分解、聚合，并应有足够的热稳定性和抗氧化稳定性，对设备腐蚀性要小。、其他萃取剂的价格、来源、毒性以及是否易燃易爆等，蒸汽压低

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