液液萃取原理1.ppt

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1、第四章液液萃取液液萃取原理与特点处理对象均相混合液造成两相利用溶解度差异,加入第三种组分--萃取剂两相状态液-液一个萃取级F:A+BSE:A+SR:B+(A,S)混合器分层器A—溶质B—原溶剂S—萃取剂E—萃取相，yAR—萃余相xAE’—萃取液R’—萃余液M对该级做总物衡F+S=M=E+RF:A+BSE:A+SR:B+(A,S)M图示为采用单一萃取剂萃取一种溶质的系统中有三个组分；若采用两种互不相溶的“双溶剂”做萃取剂，或萃取两个或两个以上的溶质组分，则系统将涉及更多的组分——多组元体系。本章只讨论前者。某些情况下萃取比精馏更经济，如：⑴物系的

2、1，或为恒沸物；⑵溶质浓度很低，且为难挥发组分；⑶当A不耐热时，采用通常是在常温下进行的萃取操作更为有利，避免受热分解、聚合或发生其它化学反应。液液萃取在工业上的应用一、在石油化工中的应用广泛应用于各种有机物的分离和提纯。如分离由轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物；分离乙苯-二甲苯体系；从C8中分离二甲苯及其同分异构体。(≈1)二、在生物化工和精细化工中的应用如：生化药剂大多为热敏性物质。用醋酸乙酯多次萃取含青霉素的玉米发酵液→青霉素浓溶液。用正丙醇提取亚硫酸纸浆液中的香兰素。用TBP从发酵液提取柠檬酸。三、在湿法冶金中的应用萃取在冶金工业

3、、核工业中都有广泛的应用。目前认为，只要价格相当或超过铜的有色金属如钴、镍、锆、铪等，都应优先考虑用溶剂萃取法进行提取。用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜。PYX4.1三元体系的液-液相平衡与萃取操作原理4-1-1三角相图三元体系的液-液相平衡关系常用“三角相图”表示。脱溶剂基(除去S的影响)的平衡关系可以在“直角坐标”上表示出来。这里只介绍前者。☆三角相图使用的三角形可以是：正/直角/等腰直角三角形或为了使某个组分的坐标放大而采用的增大边长的三角形。一、组成表示点:ABS已知：CS/BS=60%，问C点处B、S的量及组成；EF

4、B'ABS例：线:面:单组分双组分三组分M若向C中加A，则P点处各值。PxBxACCxA直角三角形相图MABSxAxSxBxA+xS+xB=1一、溶解度曲线和联结线☆溶解度曲线的做法加A由浊至清①②M1E1MR1QL将B、S按一定比例混合为M点组成，静置得L、Q两液相；加一定量的A成M1点，静置得R1、E1；至某量时出现清液，止。再加A，…，4-1-2液-液相平衡关系在三角相图上的表示两相区均相区二、辅助曲线和临界混溶点☆辅助曲线表示任意达平衡的两液相关系。其做法：PPP☆临界混溶点P两个共轭组成在溶解度曲线上合二为一的点。三、物系种类A、B完全互

5、溶，B与S、A与S为两对部分互溶组分。A完全溶解于B、S中，B与S不互溶。单相区两相区A完全溶解于B、S中，但B与S为一对部分互溶组分。联结线(共轭组成)溶解度曲线Ⅱ类物质Ⅰ类物质四、分配系数和分配曲线1、分配系数分配系数kA指某种物系在一定的温度下萃取，共轭相中A在E相中的组成yA与在R相中的组成xA之比。kA值越大，表明A组分更多地进入E相，萃取分离的效果越好。kA>,=,<1，表现在联结线的走向如图示。kA>1kA=1kA<1xAyAxByB同一物系，同T下，kA随组成而变；同一物系，kA随T而变，可能从Ⅰ类转为Ⅱ类物系；另外，T↑→两相区↓

6、(B与S的互溶度↑)。*kA的大小并不决定溶液是否可以采用萃取分离。T2、分配曲线——液液相平衡在直角坐标上的表示在x-y图上表示相平衡关系，相当于精馏和吸收的相平衡曲线。y—E质分，x—R质分，分配系数k=y/xyx分配曲线kA>1的体系，其分配曲线位于对角线y=x的上方；kA<1的体系在下方；kA=1时，分配曲线与y=x线相重合。P五、杠杆规则杠杆规则是物料衡算的图解方法，可由物衡导出，每种混合物的组成用x组分混合物表示。DCMSAB当两个混合物C，D形成一个新混合物M，或由M分离成C，D时，可以用杠杆规则推出它们质量与组成(质量分率)之间的关

7、系。总物料衡算：DCMSABxACxADxSDxAMxSCxSM联立(1)(2)：D(xAD-xAM)=C(xAM-xAC)M=C+D(1)A组分物料衡算：MxAM=CxAC+DxAD(2)D/C=(xAM-xAC)/(xAD-xAM)x组分混合物在两相区内，任一点M所代表的混合液可以分为R、E两个液层。M—和点，R,E—差点。MRE⑵三点间的杠杆规则：⑴R+E=M(量),且三点一线。或FMNQS料液F由A+B组成，A量=F向F中加入一定量的S，得M点，问:如何确定Q及N量?或(4-3)S量=M4-1-4萃取剂的选择xAyAxByBkA值越大，表明

8、A组分更多地进入E相，萃取分离的效果越好。kA>,=,<1，表现在联结线的走向如图示。kA>1kA=1kA<1选择萃取剂主