传质分离技术 教学课件 作者 潘文群 何灏彦 主编 傅梅绮 主审模块三 萃取技术.ppt

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1、模块三萃取子模块Extraction（一）能力目标1、具有萃取设备的初步认识能力；2、具有操作萃取设备的初步能力；3、具有萃取设备故障及其处理和日常维护和检修的能力；具有萃取操作温度压力的调节和控制的能力。4、具有萃取剂用量计算的初步能力。（二）知识目标1、了解萃取设备结构及其工作原理；2、萃取剂的选择；3、掌握萃取塔的操作、控制及其工艺参数的调节；4、萃取流程，5、掌握液液萃取的基础知识，相组成图表示方法；掌握萃取过程计算，萃取剂用量的计算。（三）素质目标1、培养团队合作精神、认真钻研、勤于思考的学习态度；2、建立化工生产的安全、环保意识；3、培养学生的文字

2、组织与语言表达能力。任务单（总）模块三、萃取技术常州希望化工集团从醋酸水溶液中回收醋酸：处理温20℃，处理过程为间歇操作，其中醋酸含量为40%（质量百分率，下同），萃取相中醋酸的含量为30%。第1组：1t/批；第6组：4.2t/批；第2组：1.6t/批；第7组：4.8t/批；第3组：2.2t/批；第7组：5.2t/批；第4组：3t/批；第9组：5.8t/批；第5组：3.6t/批；第10组：6.2t/批；完成下列任务1）确定回收方法；2）选用适宜的萃取剂；3）设计醋酸水溶液中回收醋酸操作程；4）计算萃取剂用量；5）若将萃取相E中萃取剂S全部回收，图解法计算萃取液

3、的量和萃余液的量及其组成；手工洗衣服为例经验表明：每盆水揉搓的时间越长（即萃取越接近平衡），拧得越干（即萃取与萃余相相分离越彻底），所用漂洗次数越少（即错流级数越少）。打完肥皂、揉搓后，如何将肥皂沫去除呢？用清水多次漂洗醋酸乙酯萃取醋酸水溶液中的醋酸用于分离不相溶解会分层的液体混合物。下层经过活塞从分液漏斗下端流出，上层从上倒出。常用的萃取剂有：汽油（比水轻）、苯（比水轻）、四氯化碳（比水重）等。四氯化碳可用于萃取碘的饱和水溶液中的碘液液萃取是分离均相液体混合物的单元操作。1、萃取：在液体混合物（原料液）中加入一个与其基本不相混溶的液体作为溶剂，造成第二相，利

4、用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离的单元操作。亦称溶剂萃取，简称萃取或抽提。一、萃取相关概念（一）萃取单元操作（二）相关概念原料液，用F表示；选用的溶剂称为萃取剂，以S表示，要有较好的溶解选择性；原料液中易溶于S的组分，称为溶质，以A表示；难溶于S的组分称为原溶剂（或稀释剂），以B表示用于从原料剂中萃取一种或多种溶质的不互溶的液体称为萃取剂，以S表示；1、萃取剂2、萃取相一定量萃取剂加入原料液中，形成两液相，两液相因密度不同而分层：一层以溶剂S为主，并溶有较多的溶质，称为萃取相，以E表示；一定量萃取剂加入原料液中，形成两液相，两液

5、相因密度不同而分层：另一层以原溶剂（稀释剂）B为主，且含有未被萃取完的溶质，称为萃余相，以R表示。3、萃余相4、萃取液/萃余液萃取操作并未有得到纯净的组分，而是新的混合液：萃取相E和萃余相R。为了得到产品A，并回收溶剂以供循环使用，尚需对这两相分别进行分离。脱除溶剂后的萃取相和萃余相分别称为萃取液和萃余液，以E’和R’表示。（三）萃取操作分类按组分数目分多组元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂为两种不互溶的溶剂三元体系：原料液中含有两个组分，溶剂为单溶剂按有无化学反应分物理萃取：萃取过程中，萃取剂与原料液中的有关组分不发生化学反应化学萃取本模块主要讨论三元体系

6、的物理萃取。1、按组分数目分2、按有无化学反应分3、按照萃取原理分双水相体系就是由两个互不相容的水相合在一起构成的体系。双水相体系的形成主要是由于水相中高聚物之间的互不相容性，即高聚物分子的空间阻碍，导致相互不能渗透，不能形成均一相而产生的。通常，只要两聚合物水溶液的憎水程度有所差异，混合时就可能发生相分离。憎水程度相差越大，相分离倾向就越大。（1）双水相萃取①系统的含水量多达75%-90%，两相界面张力极低(10-6～10-4N/m)，有助于保持生物活性和强化相际间的质量传递，也有易乳化的问题；②分相时间短（特别是聚合物/盐系统），一般只有5-15min；③

7、易于连续操作；④目标产物的分配系数一般大于3，有较高收率；⑤分离过程更经济。双水相萃取的特点常见的双水相体系双水相萃取技术的应用主要用于生物物质、药物的分离、提取、纯化等，如：(1)酶的提取与纯化(2)核酸的分离及纯化(3)药物和抗生素类的分离和提取(4)病毒的分离及纯化(5)从天然植物中提取有效药用成分（2）反胶束萃取反胶束和反胶束系统反胶束是表面活性剂在有机溶剂中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。反胶束的形成表面活性剂通常都有一个亲水的极性头和疏水的非极性尾。当表面活性剂在有机溶剂中的浓度超过其临界胶束浓度后，其疏水的非极性尾向外伸入有机溶剂主体中，亲水的极

8、性头则自发向内聚集排列成一个极性核。核