化工原理液液萃取.ppt

第十一章：液液萃取 小组成员：周洪杰 杨之鹏 周德桥 刘畅 第十一章：液液萃取 11.1概述 11.2液液相平衡 ppt演讲结束 感谢大家的观看 * * * 一、萃取过程的原理 引入一液相（萃取剂） 液体混合物 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+微量B) 液相R(萃余相) (B + 微量A、S) 示例： 用苯萃取分离醋酸和水混合物 分离物系 形成两相体系的方法 萃取原理 11.1 概述 * 二、萃取操作流程 萃取操作流程示意图 * 一、组成在三角形相图上的表示方法 萃取为三元物 系的分离过程 溶质 A 原溶剂 B 萃取剂 S 11.2 萃取过程的液－液相平衡 * 组成在三角形坐标图上的表示方法 M 点 D 点 A B S * 二、各组分量之间的关系——杠杆规则 杠杆规则 M = 和点 差点 差点 MA MB MA + MB * 杠杆规则的应用 A B S 液相 R r kg xA、xS、xB 液相 E e kg yA、yS、yB 液相 M m kg zA、zS、zB * 三、萃取平衡相图——溶解度曲线 根据萃取操作中各组分的互溶性，三元物系分为以下情况，即 Ⅰ类物系 Ⅱ类物系 √ 1. 溶解度曲线的两种形式 ① A完全溶于B及S，B与S不互溶 ② A完全溶于B及S，B与S部分互溶 ③ A完全溶于B，A与S部分互溶 B与S部分互溶 * 溶解度曲线 (1)——已知联结线 共轭相 均相区 两相区 溶解度曲线 临界混溶点 联结线 第Ⅰ类物系 ② 完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶， 而B、S完全不互溶。 单项区 两项区 Rn En 联结线 溶解度曲线 S A B M K Mn ③ 第二类物系 (具有两对部分互溶物的物系，A、 B 完全互溶， A、S，B、S部分互溶) 两相区 单相区 溶解度曲线 联结线 Rn En 温度较低时第二类物系三角形相图 单相区 溶解度曲线 A S B 1.0 1.0 0 两相区 单相区 溶解度曲线 联结线 温度较高时第二类物系三角形相图 两相区 溶解度曲线 A S B 1.0 1.0 0 * 溶解度曲线 (2)——已知辅助曲线 辅助曲线 溶解度曲线 * 两种溶解度曲线的互换 由联结线求辅助曲线 * 两种溶解度曲线的互换 由辅助曲线求联结线 * 2. 温度对溶解度曲线的影响 温度 T 溶解度 不互溶区 三、萃取平衡相图——溶解度曲线 ～ ～ 不利于萃取操作 * 将定量的纯溶剂 S 加入到A、B两组分的原料液 F 中，该萃取过程可在平衡相图上表示。 四、萃取过程在平衡相图上的表示 F M R E xR yE * 五、萃取平衡方程 气液平衡方程 液液平衡方程 萃取相中 溶质分数 萃余相中 溶质分数 分配 系数 1.以质量分数表示的平衡方程 * 若 S与 B完全不互溶，且 萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变 用质量比 计算方便 液液平衡方程 2.以质量比表示的平衡方程 萃取相中溶质的质量比 分配 系数 萃余相中溶质的质量比 * 六、分配曲线 以xA为横坐标，yA为纵坐标，在直角坐标图上，每一对共轭相可得一个点，将这些点联结起来，得到曲线称为分配曲线。 溶解度曲线 分配曲线 * 分配曲线的作法 * 1.萃取剂的选择性与选择性系数 萃取剂的选择性是指萃取剂 S对原料液中两个组分溶解能力的差异。 选择性系数 七、萃取剂的选择 * 因为 所以 萃取效果 β 萃取操作 β ＝1， 不能实现萃取分离。 ～ 1.萃取剂的选择性与选择性系数 * 2.萃取剂的选择 萃取剂选择考虑的主要因素有： ①选择性系数β； ②原溶剂 B与萃取剂 S的互溶度； ③萃取剂回收的难易； ④萃取剂的其他物性，包括密度、表面张力、 黏度。 ⑤ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性。