化工原理下课件-肖武-萃取-1.pptVIP

第9章 萃 取 9.1 概述: 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使之分离。 例：用水萃取丙酮-氯仿混合液 1．几个基本概念: (1) 萃取剂(溶剂)S：所用的溶剂。 (2 )溶质A：原料液中易溶于溶剂的组分。 (3) 原溶剂B：原料液中较难溶于溶剂的组分。 混合过程: F（A+B）及S 充分接触,组分发生相转移； 澄清过程: 形成两相,由于密度差而分层。 脱除溶剂： （3）混溶点: 曲线内为两相区, 曲线外为单相区,曲线上的 点称 为混溶点； （4）临界混溶点(褶点) K:共轭相的组成相同,其位置和物系有关； （5）萃取相和萃余相: 以原溶剂为主的相称为萃余相, 以溶剂为主的相称为萃取相。 9.2.3 分配曲线及分配系数 三元混合物系相平衡关系的另一种表示方法。 1、分配曲线 横坐标：萃余相中溶质的组成 纵坐标：萃取相中溶质的组成 共轭相中的组成标绘如图 共轭相组成转换到直角坐标中得到的曲线称为分配曲线（可由三角形相图转换）。 xA yA y=x A B S K 第一类物系： 平衡联结线倾斜方向不一致： 第二类物系： R E y=x 2、分配系数 A组分在两相中的分配系数 即 yA = kA xA kA和温度有关，温度升高，kA下降； 同时与浓度有关，溶质浓度升高，kA下降 但浓度较低时,kA可视为常数。 原溶剂的分配系数 R E A B S kA 1 E R A B S kA=1 R E A B S kA 1 联结线斜率对分配系数的影响 对于完全不互溶物系,浓度常用比质量分数X Y表示 3、脱溶剂基分配曲线 将R，E 两相脱去溶剂S，得萃余液及萃取液。 y’A x’A y’A=x’A A B S K 9.3 部分互溶物系的萃取计算 9.3.1 单级萃取 一、流程 二、特点： ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到相平衡。 三、计算： 已知:原料液处理量及组成（生产工艺给定） 计算：图解法！！ 1. 操作型：给定原料液F和溶剂S的用量及组成，求萃取相E与萃余相R的量mE 和mR 及组成 y、x。 2. 设计型：根据给定的原料液F及规定的分离要求，求溶剂S用量 1. 操作型： 给定原料液F和溶剂S的用量及组成，求萃取相E与萃余相R的量mE 和mR 及组成 y、x。 （1）在图中表示出F和S * 2. 萃取过程的简单流程 萃取相E, y 组成(S+A+B) 萃余相R, x 组成 (B+S+A) 萃取液E’, y’ 萃余液R’, x’ x、y通常用 质量分数表示 组成(A+B) 两相 萃取相E, y——溶剂相中出现 (S+A+B) 萃余相R, x——原溶剂相中出现 (B+S+A) 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’ 脱溶剂后 4. 萃取后组成之间的变化: 萃取后: 结果,使组分得到一定程度的分离。 3．对萃取剂的基本要求: (1) 能选择性地溶解各组分,即对各组分具有不同的溶解度； (2) 该溶剂与原溶剂能部分互溶或完全不溶,且部分互溶的液-液两相较易分层。 9.5 溶剂的选择(书P204) 9.5.1 溶剂的选择 （1）溶剂的选择性 要求溶剂具有一定的选择性，即对A的溶解度要大，对其它组分的溶解度要小。 评价指标——选择性系数 或 （脱除溶剂后，A ，B组分含量比不变。） kA=yA/xA---分配系数 （2）溶剂萃取容量 指部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时，萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。 （3）溶剂与原溶剂的互溶度 （4）溶剂的可回收性 采用的方法是：蒸馏，蒸发，结晶等方法。 （5）溶剂的物理性质 密度差，界面张力，粘性 密度差大，界面张力适中，粘度较低。 （6）稳定性，腐蚀性，价格。 9.1 概述 5. 应用范围 （1）液体混合物中各组分的相对挥发度接近 1, 采用精馏的办法不经济； （2）混合物蒸馏时形成恒沸物； （3）欲回收的物质为热敏性物料； （4）混合物中含有较多的轻组分,利用精馏的方法能耗较大； 例:青霉素的生产； （5）提取稀溶液中有价值的物质。 9.2 液-液相平衡关系 9.2.1 三角形坐标及杠杆定律 三元混合液的表示方法 （1）三角形坐标 三组分用三角形坐