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第七章-液液萃取
时间:2023-10-26 12:16 点击次数:152

  •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

  •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

  被分离体系相对挥发度α大,用蒸馏方法分离; 如果α接近1,可用反萃取,结晶分离等方法。

  萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差 2)界面张力 界面张力较大时,有利于分层;界面张力过大,难以使两 相混合良好;

  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 粘度小对萃取剂有利

  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

  3、 用纯溶剂S作单级萃取,B与S不互溶,xF、xR一 定,若溶液分配系数kA越大,所需的溶剂比S/B

  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

  •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

  溶剂量SR或SE时,MR或ME在平衡线上,不 分相,相组成达极值。则SRSSE;

  重点掌握:(1)萃取原理; (2)部分互溶物系的相平衡、分配 系数、选择性系数的定义及物理意义。

  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 溶解度的差异而实现分离的一种单元操作。 溶质 A : 混合液中欲分离的组分 稀释剂(原溶剂)B:混合液中的溶剂 萃取剂S: 所选用的溶剂

  三条边上的点:二元 混合物的组成 H点的组成为: H · C P S A F

  相图上两相区面积的大小,不仅取决于物系本身的性 质,而且与操作温度有关。一般情况下,温度升高溶解度 增大,温度降低溶解度减小。如图9-7所示,两相区的面 积随温度升高而缩小。若温度继续上升,两相区就会完全 消失,成为一个完全互溶的均相三元物系。此时萃取操作 便无法进行。 对同一物系,当温度降低时,两相区增加,对萃取有 利。但温度降低会使溶液黏度增加,不利于两相间的分散、 混合和分离,因此萃取操作温度应作适当的选择。

  选择原则: (1)稳定性及停留时间 稳定性差 — 停留时间尽可能短—离心萃取器; 伴有较慢的化学反应时—停留时间长—混合-澄清槽。

  需理论级数少(2~3级)— 各种萃取设备; 需理论级数4~5级 — 转盘塔、脉冲塔和振动筛板塔; 需理论级更多 — 离心萃取器或多级混合-澄清槽。 (3)物系的分散与凝聚特性 物系易乳化,不易分相 — 离心萃取器; 物系界面张力较小,或两相密度差较大—重力流动式。

  5、 萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位 于( )。 A. 溶解度曲线的上方区 B. 溶解度曲线上 C. 溶解度曲线的下方区 D. 坐标线、进行萃取操作时应使(

  比yAyB=7/3,萃余相中浓度比xAxB=1/4, 原料液浓度xF=0.4,原料液量为100kg,分 配系数kA1,求: – 萃取液与萃余液的量; – 选择性系数。

  塔板上两相流动情况: 为保证筛板塔正常操作,应考虑以下几点: ① 分散相应均匀地通过全部筛孔,防止连续相短路而降低分 离效率; ②两相在板间分层明显,而且要有一定高度的分散相累积层。

  a. 连续操作,如厢式混合-澄清槽 b. 间歇操作,混合器与澄清槽分开 ●搅拌方式: a. 机械搅拌,采用蜗 轮式搅拌器 b. 压缩空气搅拌

  β1,萃取时组分A可以在萃取相中浓集,β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 kA愈大,kB愈小,选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂对组分A,B溶解能力差别的大小

  生产处理量大 — 筛板塔,转盘塔,混合-澄清槽等。 (5)防腐蚀及防污染要求 具有腐蚀性 — 结构简单的填料塔; 具有污染性 — 屏蔽性能良好的脉冲塔。 (6)建筑物场地要求 空间高度有限 — 混合-澄清槽;

  ② 结构简单,容易放大和操作; ③ 两相流量比范围大,运转稳定可靠,易于开、停 工;对物系的适应性好,对含有少量悬浮固体的 物料也能处理; ④ 易实现多级连续操作,便于调节级数。不需高大 的厂房和复杂的辅助设备。 缺点

  1、某二元混合物含溶质A为40kg,组分 B为60kg,加纯溶剂S进行单级萃取, 萃取相中yAyB=3(质量比),kA=6,

  2、 某二元混合物含溶质A为40kg,组分B为 60kg,加纯溶剂S进行单级萃取,萃余液 中xA0=0.3(质量分率),=8,则萃取液 量E0为多少kg?

  求任一平衡液相的共轭相 K点: 临界混熔点或褶点 —特征是什么? R K E C3 C2 C1

  • 2.临界混溶点plait point • 当三元混和液中溶质A的含量逐渐增加时,联结线长度逐 渐缩短,当联结线无限短,即当两个组成点重合时,溶液 变成均一相,相当于该系统的临界状态,称此点为临界混 溶点。 • 作法: • 延长辅助曲线,与平衡曲线交点P即为临界混溶点。 • 〖说明〗 • 由于联结线通常都有一定的斜率,因而临界混溶点一般并 不在溶解度曲线的顶点。 • P点将溶解度曲线分为两部分:靠原溶剂B一侧为萃余相 部分,靠溶剂S一侧为萃取相部分。 • 临界混溶点由实验测得,但仅当已知的联结线很短即共轭 相接近临界混溶点时,才可用外延辅助曲线的方法确定临 界混溶点。

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