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液液萃取(溶剂萃取)
时间:2023-08-01 13:18 点击次数:154

  萃取不能完全分离液体混合物,往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离,而溶剂可循环使用。

  c、对A溶解能力(萃取容量)强= S用量少,要求萃取剂功能基多、适宜的分子量;

  f、S在被分离混合物中溶解度小,易分层,不产生第三相以及不发生乳化现象=萃余相中S回收费用少;

  又如:用LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取剂中提炼铜是70年代以来湿法冶金的重要成就之一。

  4、浸取(油脂的萃取)leaching (solid extraction):用于从非溶性固体中溶解可溶性目的物质

  临界混溶点左方的溶解度曲线表示:平衡状态下萃余相中溶质xA与溶剂yS之间的关系

  两相区:三组分溶液,平衡两相中同一组分的组成关系由分配曲线决定,而每一个液相的组成(A、S的组成)关系必须满足溶解度曲线的函数关系。

  1、溶解度曲线binodal solubility curve:右下图为典型的平衡相图:双结点溶解度曲线

  物理意义:分离须造成两相=〉溶解度曲线以内是萃取过程的可操作范围(两相区),这时三组分物系的组成为M点,混合液可分为互为平衡的共轭相R、E。

  特点:k非常数,k随组成和温度而变化,T↗,kA↘;但溶质浓度很低时,k接近常数,相应的分配曲线接近直线

  临界混溶点右方的溶解度曲线表示:平衡状态下萃取相中溶质yA与溶剂yS之间的关系

  则萃取的本质:液液两相间的传质过程,即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程,即通过相际传质来达到分离和提纯。

  (4)三角形可以是等边或等腰的,但等腰直角三角形比较方便,可直接在普通直角坐标纸上标绘,且读取数据比较方便;等边三角形原理表述清楚。

  或作出垂直于三条边的三条线、物料衡算与杠杆定律:确定平衡各相之间的相对数量

  2、影响因素有:两液相的密度差、表面张力、粘度,水相和有机相对设备材质的亲和性;

  故气液传质设备用于液液接触时,效率并不高;如:Pall环和Intalox填料并不适合;因液液过程的传质是在分散相液滴群和连续相之间进行的,要求填料能很好地分散液滴群,且表面不被分散相浸润,以防止液滴群的聚集。

  (3)三角形范围内任一点表示一定组成的三元溶液,点愈靠近B点,B的含量愈多;

  而气液传质是在填料表面完成的,要求液相能很好地浸润填料表面,并且填料提高很大的有效传质面积。

  轴向混合:即导致两相流动的非理想性并使两相在萃取设备内的停留时间分布偏离活塞流的现象,包括返混和前混等各种现象。

  而两相处于Biblioteka Baidu衡状态时,组成只占1个自由度,P与T可自由选择

  c、中性含硫萃取剂:亚砜类和硫膦类有机溶剂,常见的有二辛基亚砜(DOSO)和石油亚砜(PSO);

  d、酸性有机磷类萃取剂:二(2-7,基己基)磷酸(D2EHPA)和2 —乙基己基磷酸单(2 —乙基己基)酯(HEHEHP)等。

  xA,xS,xB=1-xA-xS(质量分率*) (*原因:萃取过程不能简化为恒摩尔流)——— (11-1)

  (1)分配曲线:与吸收中气液平衡的表示方法相似,常用于表示S与B完全不互溶情况;

  A的分配系数distribution constant:表征了溶质在两个平衡液相中的分配关系,k↗,萃取分离效果↗。

  b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环,可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相,一般认为萃取剂的分子量在350-500之间较为合适。

  故在石油化工、湿法冶金、原子能工业、生化、环保、医药工业等领域得到越来越广泛的应用。液液萃取可以应用于无机物质和有机物质的分离。

  生化制药中的热敏性复杂有机液体混合物,采用萃取,可避免受热损坏,提高有效物质的收率;

  前混:若分散相液滴大小不均,若在萃取塔中作为轻相上升,液滴的上升速度会不同,造成分散相的前混。

  因为液液萃取两相密度差小、粘度和界面张力大,故轴向混合对过程的不利影响比精馏和吸收过程更为严重。比如,大型工业萃取塔,多达60-80%(甚至80-90%)的塔高是用来补偿轴向混合带来的不利影响的

  腐蚀性小,甚至抗辐射能力,无毒性,无刺激性,不易燃,难挥发,操作安全,经济易得

  但有机萃取剂使得工业废水中的化学耗氧量COD和生物耗氧量BOD明显增加,随着环保的高要求,它的选取应综合考虑。

  a、中性含磷萃取剂:磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧膦(TOPO)和三烷基氧膦等;

  b、中性含氧萃取剂:仲辛醇、甲基异丁基酮(MIBK)、乙酸丁酯等分别属于醚类、醇类、醛类、酮类、酯类、醇醚类的有 机溶剂;

  平衡联结线的方向:同一物系倾斜方向一般相同,但通常都不互相平行,各条联结线的斜率随混合液的组成而异,一般是同一方向斜率缓慢改变,如图。例外:吡啶——氯苯——水:不同浓度范围,倾斜方向不同

  A加至某一浓度,两共轭相的组成无限趋近而变为一相,平衡液无共轭相=〉临界混溶点:一般并不在溶解度曲线的最高点,位置不易测定,由实验测定或由手册及专著中查得.

  a、单级萃取single-stage:即一个理论级,只适用于溶质在萃取剂中的溶解度很大或溶质萃取率要求不高的场合;

  如:青霉素的生产:以醋酸丁酯为溶剂,经过多次萃取玉米发酵得到的含青霉素的发酵液,可得到青霉素的浓溶液;

  1、液液萃取原理:根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异,而对液体混合物实施分离的方法,也是重要的单元操作之一。

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