化工原理课件第11章：萃取.ppt

化工原理——萃取 11 液液萃取 11.1 萃取过程概述 液体混合物 (A + B) 引入另一液相（萃取剂S） 各组分在萃取剂中溶解度不同 液相E（萃取相） S + A(B) 液相R（萃余相） B +(A,S) 1. 萃取过程的原理 S+A(B) B+(A,S) 萃取操作应用场合： 相对挥发度α 接近 1或形成恒沸物的分离 产品浓度很低,且为难挥发组分物系的分离 热敏性物系的分离 2. 萃取过程的经济性 11.1 萃取过程概述 2. 萃取过程的经济性 3. 两相的接触方式 喷洒萃取塔 （1）微分接触 3. 两相的接触方式 （2）级式接触 单级连续萃取 单级混合沉降槽 3. 两相的接触方式 11.2 萃取过程的平衡关系 2.1 三角形相图 1. 溶液组成的表示方法 2. 物料衡算与杠杆定律 3. 混合物的和点与差点 2.1 三角形相图 3. 混合物的和点与差点 2.1 三角形相图 2.2 平衡相图——溶解度曲线 根据萃取操作中各组分的互溶性，将混合液分成两类： ① A完全溶于B及S，B与S不互溶 B与S部分互溶 ② A完全溶于B，A与S部分互溶 B与S部分互溶 Ⅰ类物系 Ⅱ类物系 √ 11.2 萃取过程的平衡关系 1.溶解度曲线与平衡连接线 均相区 溶解度 曲线 两相区 联结线 P 临界混溶点（P）： 两共轭相的组成无限趋近而变为一相，表示这一组成的点。 2.平衡连接线的内插 随体系的温度、浓度而变化，其数值需通过实验测定； kA↑，萃取效果↑，需S量↓。 3.分配系数和分配曲线 （1）分配系数 3.分配系数和分配曲线 （2）分配曲线 4.温度对溶解度曲线的影响 温度 互溶度 两相区 ～ 不利于萃取过程 ～ 2.3 相平衡与萃取操作的关系 2.3 相平衡与萃取操作的关系 ① 在F中加入S，和点M由杠杆规则定。 ② S用量应使M在 d 与 c 之间 ③ E和R的位置由辅助曲线试差得到 ④E、R脱除溶剂得E0、R0 ⑥过S做切线Se得 ⑤ 2.4 萃取剂的选择性系数 β＞1，能萃取分离，且愈大分离愈容易 β＝1，不能萃取分离 β→∞，B与S不互溶 与分配系数 的区别 2.5互溶度的影响 11.3 萃取过程的计算 3.1 理论级和级效率 ∞ F, xF M, xM S, zA E, yA R, xA 理论级：离开的R与E达到平衡 级效率：实际萃取级和理论级分离能力的差异。 11.3 萃取过程的计算 3.2 单级萃取的计算 1. 2. 3.3 多级萃取 1. 多级错流萃取 多级错流萃取的总溶剂用量为各级溶剂用量之和，原则上，各级溶剂用量可以相等也可以不等。当各级溶剂用量相等时，达到一定的分离程度所需的总溶剂用量最少。 B与 S部分互溶物系的计算 已知：原料量 F 、原料组成 xF 各级萃取剂用量 Si 规定：最终萃余相组成 xn 计算：萃取级数 n 3.3 多级萃取 1. 多级错流萃取 化工原理——萃取