青海大学萃取课件第三章第3节.ppt

* c) 画梯级得理论级数。 …… N较多时，三角形相图内作图不准确,利用分配曲线与操作线，采用阶梯法。 步骤： a) 画分配曲线； b) 画操作线； 过D点画级联线，求得 * 还可以利用解析方法，详见教材。 * 2) 萃取剂与稀释剂完全不互溶的体系 (1) 在X-Y直角坐标图中的图解法 步骤： c) 画梯级得理论级数。 a) 由平衡数据在X-Y直角坐标画分配曲线； b) 在X-Y直角坐标中画操作线； (2) 解析法 * 3) 溶剂比和萃取剂的最小用量 (1) 溶剂比和最小溶剂比 定义： 溶剂比=(S/F) 溶剂比的变化，导致理论级数的变化，从而表达溶剂用量对设备费和操作费的影响。 xn * 溶剂比= ◆ (S/F) 较大， M→S，E1为F和D的和点，D点在三角形相图右侧，净物流向左流动。 ◆ (S/F) 减小，M→F ， E1升高，D点远离S。D点移到无穷远时D=0，级联线互相平行。 ◆ (S/F) 再减小，F为E1和D的和点，D点落在三角形相图左侧，净物流向右流动。 * XF 最小溶剂用量 Xn YS Y1 (2) 最小溶剂比的计算 * * 四、微分接触逆流接触萃取的流程与计算 1、微分接触逆流接触萃取的流程 萃取相和萃余相逆流微分接触，使两相中的溶质浓度沿流动方向发生连续的变化。 * 2、微分接触逆流接触萃取的计算 1) 理论级当量高度法 2) 传质单元法 当分配曲线为直线时，萃余相总传质单元数的解析计算式为： * 小结 单元操作 蒸馏 吸收 萃取 分离物系 液相混合物 气相混合物 液相混合物 分离依据 挥发性差异 溶解度差异 溶解度差异 分子扩散 反向扩散 单向扩散 单向扩散 相平衡关系 拉乌尔定律 亨利定律 溶解度曲线 物料衡算 操作线 操作线 操作线 最小比 Rmin (L/V)min (S/B)min * 07/16/96 * ## * 第三章 液-液萃取 一、单级萃取的流程与计算 二、多级错流接触萃取的流程与计算 三、多级逆流萃取的流程与计算 四、微分接触逆流萃取的流程与计算 第三节 萃取过程的计算 * 一、单级萃取的流程与计算 1、单级萃取的流程 单级萃取流程示意图 萃取剂 (S) 混合槽 沉降分离 脱除溶剂 萃取液E’ S 萃取相 萃余相 -SE -SR E 原料液F (A+B) 萃余液R’ R 理论级 E R * A B K S F M 2、单级萃取的特点 (1)原料液与溶剂一次性接触； (2)萃取相与萃余相达到平衡。 3、萃取过程在三角形相图上的表示 (1) 混合 依S的用量mS及F的量mF和组成 xF确定和点M： 原料液F (A+B) 萃取剂 (S) 混合槽 * (2) 分层 A B K S M F E R 利用辅助线采取图解试差法确定E，R的组成。由杠杆定律确定E和R的量： E yA R xA 萃余相 萃取相 M * (3) 脱溶剂 B K E R S R’ E’ M F A 脱除溶剂量为： 萃取液E’ 萃余液R’ S 脱除溶剂 萃取相 萃余相 SE SR E R * 4、单级萃取的计算 (1) 萃取剂与稀释剂部分互溶的体系 原料液F 萃取剂S 萃余相R 萃取相E B K E R S R’ E’ M F A * * (2) 萃取剂(S)与稀释剂(B)不互溶的体系 萃取相中溶质A的浓度 萃余相中溶质A 的浓度 当萃取剂为纯溶剂时，YS=0 ——单级萃取的操作线方程 原料液B 萃取剂S 萃余相R 萃取相E * 直角坐标图解法 ① 给F、S量和组成，求E、R的浓度 ② 给定F量、组成及分离要求X，求S用量 * 原料量F及组成一定，增大S，M向S点靠近。 G点：最大溶剂用量，Smax D点：最小溶剂用量，Smin 萃取操作S应满足下列条件： A B S F S0 R D M E G 萃取剂极限用量 ： 5、单级萃取过程萃取剂量的选择- 部分互溶物系 * * * 6 、萃取液的最大浓度 当S=Smin时，E的浓度yA最大，但y’A一般不是最大。 过S点作溶解度曲线的切线得点E1， 求得R1，得M点，于是得： A B E2 S F R2 M E’2 E’ y’max y’2 图解萃取液的最大组成 E1 R1 1.0 1.0 0 * 萃取液的最大浓度确定: A B E2 S F R2 M E’2 E’ y’max y’2 图解萃取液的最大组成 E1 R1 1.0 1.0 0 * 注意： 如果M点在两相区外相交，说明超出萃取范围，不能进行萃取操作，由R1点确定的溶剂用量为该操作条件下的最小溶剂用量m S,min。 A B S E1 F E R R1