通常物系的温度升高，各组分的溶解度增大，两液相的互 溶度增大，单相区扩大，两相区缩小，溶解度曲线的形状和 联结线斜率都发生改变，不利于萃取操作。

　　注意：实际接触级的分离能力很难达到理论级的分离能力， 因此理论级是一种理想状态，实际需要的级数等于理论级数

　　通过实验测定） 萃取过程计 算（已知平衡关系、原料液的处理量及组成) 设计型计算:规定了各级溶剂的用量及组成，要求计算达到一 定分离程度所需的理论级数 。

　　（3）由已知的萃余相组成，在图 上确定出R点，再利用辅助线求得 与之平衡的 E 点，作 R 与 E 的连结 线，RE线与FS线的交点即为混合 液的组成点M。 （4）由物料衡算和杠杆定律求出 各流股的量 。

　　剂S对A、B两组分混合液进行单级萃取。原料液中溶质A的质 量分数为0.3，处理量为100kg，要求萃余液中溶质A的质量分

　　数不大于0.1。在操作范围内分配系数kA为1.8，试求：（1） 纯溶剂S的用量；（2）组分A的萃取率  A 。

　　单级萃取是指原料液F和溶剂S只进行一次混合、传质，具 有一个理论级的萃取分离过程 。 特点： 1.原料液与溶剂一次性接触；2.萃取相与萃余相相互平衡； 3.生产中大多是间歇操作。 计算步骤如下： （1）由已知的相平衡数据在等腰直角三角形坐标图中作出溶 解度曲线）根据原料液的组成确定F点，根据萃取剂的组成确定S点 （若为纯溶剂，则是顶点），连结点F、S，则原料液与萃取 剂之混合液的组成点M必在FS联线上。

　　混合物M M点称为R、E点的和点。 R点称为M、E点的差点。 E点称为M、R点的差点。

　　注意：图中R、E代表液相组成的坐标，而杠杆规则中的R、E 代表液相的质量或质量流量。 若于A、B二元料液F中加入纯溶剂S，则混合液总组成的坐标 点M点沿SF线而变，具体位置有杠杆规则确定。

　　在单级萃取操作中，对应一定的原料液量，存在两个极限萃 取剂用量，在此二极限用量下，原料液与萃取剂的混合液组 成点恰好落在溶解度曲线上 。 最小溶剂用量

　　（ 3 ）三角形内的各点代表不同组成的 三元 混合物。 K点：x A P点：

　　根据萃取操作中各组分的互溶性，可将三元物系分为以下三 种情况。 （1）溶质A完全溶于溶剂S和原溶剂B，但B与S不互溶； （2）溶质A完全溶于溶剂S和原溶剂B，但B与S为部分互溶；

　　4-2-1 组成在三角形相图上的表示方法 萃取操作混合物组成常用质量分率表示 (原则上可用任意单 位表示)。 等边三角形； 直角三角形等； 等腰直角三角形（常用）

　　脱除溶剂使 萃取相脱除溶剂得萃取液E’, y’ 萃余相脱除溶剂得萃余液R’, x’

　　（4）液体混合物中含有较多汽化潜热很大的易挥发组份,特别 是该组分又不是目标组分，利用精馏操作能耗较大。

　　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，不

　　溶解度曲线将混合物的整 个组成范围分成两个区域， 曲线内是两相区，曲线外 是单相区或均相区。

　　当达到平衡时，两个液层 称为共轭相， 联结共轭液相组成坐标的直线、辅助曲线和临界混溶点

　　由于实验数据有限，三角形相图中的有限条联结线不能满足萃 取操作的需要时，可借助辅助曲线确定任一点的平衡关系。 辅助曲线也可称为共轭曲 线 。辅助曲线和溶解度曲 线的交点K就是临界混溶点 。 K点将溶解度曲线分为两部 分，靠近溶剂S一侧为萃取 相部分，靠近原溶剂B一侧 为萃余相部分 。利用辅助 曲线就可以从已知的液相组 成确定与其呈平衡的另一液 相组成。

　　多级错流萃取实际上就是 多个单级萃取的组合。 一、流程 溶剂S分别从各级加入，原料 液F依次通过各级和溶剂接触， 经多次萃取，原料液作为萃

　　二 特点 萃取相溶质的回收率较高，溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增 加,设备投资大。

　　在一定温度下，三元物系的 溶解度曲线、联结线、辅助 曲线及临界混溶点的数据都 是由实验测得，也可从手册 或文献中查得。

　　分配系数是指在一定温度下， 某组分在互相平衡的E相与R 相中的组成之比 。

　　——萃取相E中组分A、B的质量分数； ——萃余相R中组分A、B的质量分数。

　　四、直角坐标图解法 在操作条件下，若萃取剂S与稀释剂B互不相溶，用直角坐标图 更为方便。 萃取相中只有A、S两组分，质量比 Y(Kg A/Kg S) 萃余相中只有A、B两组分，质量比 X(Kg A/Kg B)

　　设每一级溶剂加入量S相等，则每一级溶剂量S和稀释剂量 B均可视为常数。 P210 对第一萃取级作溶质A的物料衡算

　　（１）设计型计算 已知原料液的处理量F及组成xF（生产工艺确定）规定各级溶 剂用量Si和组成S0，求达到一定的分离要求所需的理论级数Ｎ。 （２）操作型问题 已知多级错流萃取设备的理论级数N，计算通过该设备的萃取 操作，原料液所能达到的分离程度。

　　设计型计算 （图解法） 求达到一定的分离要求 所需的理论级数Ｎ 注意：各级溶剂用量可 以相等也可以不相等。 但可以证明，当各级溶 剂用量相等时，达到一 定分离程度所需的总溶 剂用量最少。 P208 例4-3 是操作型问题，求经过三级萃取所达到的

　　4.2.4 萃取剂的选择 萃取剂的性质直接影响萃取操作的经济性，因此选择适 宜的萃取剂是萃取操作的关键。 1、萃取剂的选择性和选择性系数 萃取操作中要求萃取剂对溶质具有较大的溶解度，对其它组 分具有较小的溶解度。这种选择性的大小或选择性的优劣通 常用选择性系数衡量。

　　3、萃取剂回收难易与经济性 萃取过程萃取剂的回收费用是整个操作的一项关键经济 指标。因此有些溶剂尽管其它性能良好，但由于较难回收 而被弃用。溶剂的回收一般采用蒸馏的方法。若溶质组分

　　影响萃取过程的主要物理性质有液-液两相的密度差、界面 张力和液体粘度等 。

　　或完全不互溶的三元混合物系即（1）、（2）称之为第一类 物系。而将形成两对部分互溶组分的三元混合物系即（3） 称之为第二类物系。 第一类物系在萃取操作中较为常见。

　　（2）溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同的溶解 度； （3）溶剂与被分离混合物有一定的密度差 ；

　　•混合过程: F（AB）及S 充分接触,组分 转移； •澄清过程: 形成两相,由于密度差而分层。

　　选择性系数 类似于蒸馏过程的相对挥发度 ，反映了A、 B组分溶解于溶剂S的能力差异。对于萃取操作，  越大，

　　4.1 概述 萃取：利用混合物中各组份在某一溶剂中的溶解度的差异, 分离 液-液混合物的单元操作。目的: 分离液-液混合物 •依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度之间的差异

　　萃取操作应用范围: (1) 液体混合物中各组份的挥发能力差异很小，即其相对挥发度 接近1,采用精馏操作不经济。 （2）液体混合物蒸馏时形成恒沸物。 （3）欲回收的物质为热敏性物料，或蒸馏时易分解、聚合或发 生其他变化。

　　能采用一般的蒸馏方法。若进行萃取操作，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。

　　•(1)萃取剂(溶剂)：所用的溶剂。(S) •(2)溶质：原料液中易溶于溶剂的组分。(A) •(3)原溶剂：原料液中较难溶于溶剂的组分（稀释剂）。(B)

　　单级萃取 分级接触式萃取中  多级错流萃取  多级萃取多级逆流萃取  

　　理论级：如果单级萃取操作能使两相达到相平衡， 形成互呈平衡的液 - 液两相，这样的萃取接触设备称 为一个理论级。（类似蒸馏中的理论板）

　　变化，因此该萃取过程没有分离效果。所以接近于1，萃 取操作的分离能力很差，此类溶剂不宜选择用于萃取操作。

　　2、萃取剂S与原溶剂B的互溶度 萃取剂与原溶剂的互溶度越小，两相区越大，萃取操作的

　　若界面张力较小，有利于分散，不利于凝聚，表面张力过小， 液体易乳化，不宜两相分离。

　　界面张力较大，有利于凝聚，不利于分散，相际接触面减少 。 粘度较低时，有利于两相的混合和传质，还能降低能耗。 此外，萃取剂应具有良好的稳定性，不宜分解、聚合或和其它

　　kA值越大，萃取分离的效果越好。不同物系具有不同的分配 系数kA值；同一物系，kA值随温度而变，在恒定温度下，kA 值随溶质A的组成而变。只有在温度变化不大或恒温条件下 kA值才可近似看作常数。

　　将共轭相中溶质A的平衡组成直接标绘在直角坐标中，或将三 角形相图中溶质A的平衡组成转换到直角坐标中，就能获得分