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　　1、2021/11/11 第八章第八章 液液萃取液液萃取 Solvent Extraction 一、一、液液萃取简介液液萃取简介 二、二、液液萃取在工业上的应用液液萃取在工业上的应用 三、液液萃取的基本流程液液萃取的基本流程 第一节第一节 概述概述 2021/11/11 一、液液萃取简介一、液液萃取简介 1、萃取原理萃取原理 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各组分在溶剂中溶解度的差异溶解度的差异而实现分离的一种单元操作。 溶质溶质 A ： 混合液中欲分离的组分 稀释剂稀释剂（原溶剂原溶剂）B： 混合液中的溶剂 萃取剂萃取剂S： 所

　　2、选用的溶剂 2021/11/11 2、基本过程描述基本过程描述 混合液混合液A+B 萃取剂 (溶剂S) 萃取相(S+A+B) 萃余相萃余相(B+A+S) 搅拌 加料加料 混合混合 分相分相 排除排除 纯化和回收纯化和回收 2021/11/11 3、分离对象分离对象 液液混合物液液混合物 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 2021/11/11 二、液液萃取在工业上的应用二

　　3、、液液萃取在工业上的应用 1、液液萃取在石油化工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 2、在生物化工和精细化工中的应用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 3、湿法冶金中的应用湿法冶金中的应用 用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜 2021/11/11 三、液液萃取的基本流程三、液液萃取的基本流程 萃取 单组分萃

　　4、取 双组分萃取（回流萃取） 单级萃取或并流接触萃取 多级错流萃取 多级逆流萃取 连续逆流萃取 2021/11/11 第八章第八章 液液萃取液液萃取 Solvent Extraction 一、一、组成在三角形相图上组成在三角形相图上的表示方法的表示方法 二、二、液液-液平衡关系在三角液平衡关系在三角形相图上的表示法形相图上的表示法 三、萃取过程在三角形相萃取过程在三角形相图上的表示图上的表示 四、萃取剂的选择萃取剂的选择 第二节第二节 三元体系液液相平衡三元体系液液相平衡 2021/11/11 三元物系 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 溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S

　　5、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 2021/11/11 一、组成在三角形相图上的表示方法一、组成在三角形相图上的表示方法 1、三元组成在三角形相图中的表示法三元组成在三角形相图中的表示法 三个顶点：三个顶点：纯物质 三条边上的点三条边上的点：二元混合物的组成 A B S H 7 . 0 BHxA3 . 0 AHxBM D E G F K H点的组成为： 2021/11/11 三角形内的任一点：三角形内的任一点：一定组成的三元混合物 M点的组成为： 3 . 0 3 . 0 4 . 0AKxSGxBExS

　　6、BA0 . 13 . 03 . 04 . 0SBAxxx直角三角形相图 M点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数 3 . 0Sx纵坐标表示溶质A的质量百分数 4 . 0Ax3 . 03 . 04 . 011SABxxx2021/11/11 2、杠杆法则杠杆法则 三点共线 M点：合点 D、E：差点 D E 线段成比例 MDMCCD CDDMMCCDCMMD萃取物料衡算的依据萃取物料衡算的依据 2021/11/11 二、液液-液平衡关系在三角形相图上的表示法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溶解度曲线与联结线）溶解度曲线溶解度曲线 单相区 两相区 F M R

　　7、E 共轭相：共轭相： R相和E相 联结线）溶解度曲线的实验方法溶解度曲线 J 混溶点混溶点 2021/11/11 2、辅助曲线和临界混溶点辅助曲线和临界混溶点 辅助线 P 辅助线辅助线 的作用：的作用： 求任一平衡液相的共轭相 R E P点：点： 临界混熔点或褶点 特征是什么？ 2021/11/11 3、分配系数和分配曲线）分配系数分配系数 相中的组成在组分相中的组成在组分RAEAkAAAxyBBBxyk 分配系数表达

　　8、了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。 kA值与联结线 联结线，yAxA 联结线，yA=xA 联结线， yAxA kA值愈大，萃取分离的效果愈好。 2021/11/11 2）分配曲线分配曲线 )(AAxfy 分配曲线、温度对相平衡关系的影响温度对相平衡关系的影响 物系的温度升高，溶质在溶剂中的溶解度加大 温度升高温度升高，分层区面积缩小分层区面积缩小 T1T2T3 2021/11/11 三、萃取过程在三角形相图上的表示三、萃取过程在三角形相图上的表示 F M MSMFF

　　9、SR E MEMRREERFRE FEFRREmaxE2021/11/11 四、萃取剂的选择四、萃取剂的选择 1、萃取剂的选择性和选择性系数萃取剂的选择性和选择性系数 1）萃取剂的选择性萃取剂的选择性 在萃余相中的质量分率在萃余相中的质量分率在萃取相中的质量分率在萃取相中的质量分率BABABABAxxyy BBAAxyxyBAkk2021/11/11 =1 ， BABAxxyyA、B两组分用萃取分离不适宜； 1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，越大，组分A与B萃取分离的效果越好。 2）选择性系数和分配系数的关系选择性系数和分配系数的关系 kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂

　　10、对组分A，B溶解能力差别的大小 2、萃取剂萃取剂S与稀释剂与稀释剂B的互溶度的互溶度 组分B与S的互溶度影响溶解度曲线 maxEmaxE 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。 2021/11/11 3、萃取剂回收的难易萃取剂回收的难易 被分离体系相对挥发度大，用蒸馏方法分离； 如果接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。 4、萃取剂的其它性质萃取剂的其它性质 1）萃取剂的密度萃取剂的密度 萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差 2）界面张力界面张力 界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大

　　11、，难以使两相混合良好； 2021/11/11 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。 3）粘度粘度 粘度小对萃取剂有利 5、一般工业要求一般工业要求 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 2021/11/11 第八章第八章 液液萃取液液萃取 Solvent Extraction 一、一、单级萃取的流程与计算单级萃取的流程与计算 二、二、多级错流接触萃取的流多级错流接触萃取的流程与计算程与计算 三、多级逆流萃取的流程与多级逆流萃取的流程与计算计算 四、连续逆流萃取的流程与

　　12、连续逆流萃取的流程与计算计算 第三节第三节 萃取过程的计算萃取过程的计算 2021/11/11 一、单级萃取的流程与计算一、单级萃取的流程与计算 1、单级萃取的流程单级萃取的流程 原料液F Fx萃取剂S sy萃余相R Rx萃取相E Ey2、单级萃取的计算单级萃取的计算 1）萃取剂与稀释剂部分互溶的体系萃取剂与稀释剂部分互溶的体系 2021/11/11 F R E M FMSMFSMRMEERMERSFE R FEFRREFRE D DSFDFSminG GSGFFSmax2021/11/11 2）萃取剂与稀释剂不互溶的体系萃取剂与稀释剂不互溶的体系 萃取相中溶质A的浓度 )()(SkgAkgY

　　15、级逆流萃取的流程与计算 1、多级逆流萃取的流程多级逆流萃取的流程 2021/11/11 2、多级逆流萃取的计算多级逆流萃取的计算 1）萃取剂与稀释剂部分互溶的体系萃取剂与稀释剂部分互溶的体系 F RN M E1 R1 E2 R2 E3 2021/11/11 NREMSF1对第一级作总物料衡算 211112EREFEREF或对第二级作总物料衡算 32212231ERERREER或依此类推，对第n级作总物料衡算 SRERERSRNNNNNN11或2021/11/11 NNiiEREREREREF1132211SRN操作点操作点 2）萃取剂与稀释剂不互溶的体系萃取剂与稀释剂不互溶的体系 a）直角坐标

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