第七章 萃取L-L.ppt

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1、第七章萃取Extraction萃取定义：在任何一种溶剂中，不同的物质具有不同的溶解度，利用物质溶解度的不同，使混合物中的组分得到完全或部分的分离过程，称为萃取。萃取属于相转移的传质过程。利用溶解度不同分离物质还有那些方法？2021/7/211混分离合溶剂回收溶剂回收原料F溶剂S萃取相E萃余相R萃取液E’萃余液R’可以是液体或固体(S/L).液体(L)萃取过程及分类若是液体称为液—液萃取(L—L)若是固体称为固—液浸取(S—L)回收的主要成分在E’中则称为萃取过程回收的主要成分在R’中则称为洗涤过程2021/7/212萃取

2、的基本流程萃取单组分萃取双组分萃取（回流萃取）单级萃取或并流接触萃取多级错流萃取多级逆流萃取连续逆流萃取反应萃取超临界萃取2021/7/213萃取在工业上的应用1、液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡2、在制药、生物化工和精细化工中的应用中草药提取以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸3、湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜2021

3、/7/2147.1液液萃取7.1.1萃取原理在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分互溶的液体溶剂，经过充分混合，利用混合液中各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种单元操作。溶质A：混合液中欲分离的组分solute稀释剂（原溶剂）B：混合液中的溶剂diluent萃取剂S：所选用的溶剂extractant2021/7/2157.1.2基本过程描述混合液A+B萃取剂(溶剂S)萃取相(S+A+B)萃余相(B+A+S)搅拌加料混合分相排除纯化和回收2021/7/216三元物系溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，但萃取剂S与

4、稀释剂B不互溶★溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，稀释剂B与萃取剂S也可部分互溶★三元混合液中有两对组分可部分互溶，即溶质A与萃取剂S部分互溶，稀释剂B与萃取剂S也部分互溶★2021/7/2177.1.3组成在三角形相图上的表示方法1、三元组成在三角形相图中的表示法三个顶点：纯物质三条边上的点：二元混合物的组成ABS·HMDEGFKH点的组成为正三角垂线、平行线2021/7/218三角形内的任一点：一定组成的三元混合物M点的组成为：直角三角形相图M点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数纵坐标表示溶质A的质量百分数2021/7

5、/2192、杠杆法则●三点共线M点：合点D、C：差点●D●C线段成比例——萃取物料衡算的依据★2021/7/21107.1.4液-液平衡关系在三角形相图上的表示法1、溶解度曲线与联结线（共轭线）1）溶解度曲线单相区两相区FMRE共轭相：R相和E相联结线（共轭线）：RE萃余相萃取相三元物有两对部分互溶时extractphaseremainphase萃取操作区域2021/7/21112）溶解度曲线的实验方法★R2E2M2R1E1M1R3E3M32021/7/21122、辅助曲线和临界混溶点辅助线的作法★★C1C2C3P辅助线

6、的作用：求任一平衡液相的共轭相REP点：临界混溶点或褶点—特征是什么？2021/7/21133、分配系数和分配曲线1）分配系数分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。kA值与联结线的斜率有关。2021/7/2114联结线的斜率＞0kA＞1，yA＞xA联结线的斜率为0kA=1，yA=xA联结线的斜率＜0kA＜1，yA＜xAkA值愈大，萃取分离的效果愈好。2021/7/21152）分配曲线★★——分配曲线的数学表达式y=xP从R开始2021/7/21164、温度对相平衡关系的影响物系的温度升高，溶质在溶剂中的溶解度

7、加大温度升高，分层区面积缩小★★T1＜T2＜T32021/7/21177.1.5、萃取过程在三角形相图上的表示☆●FMRE萃余液萃取液萃余相萃取相M’最浓萃取液最小溶剂比minøöçèæFS＝2021/7/21187.1.6、萃取剂的选择1、萃取剂的选择性和选择性系数1）萃取剂的选择性2021/7/2119β=1，A、B两组分用萃取分离不适宜；β>1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，β越大，组分A与B萃取分离的效果越好。2）选择性系数和分配系数的关系kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能

8、力差别的大小2、萃取剂S与稀释剂B的互溶度组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。2021/7/2120B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高浓度ymax’较高。B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。B、S完全不互溶，溶解度曲线如何？E’max如何？2021/7/21213、萃取剂回收的难易被分