萃取过程的计算.ppt

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1、1在恒温下，向此二元混合液中加入适量的溶质A并充分混合，使之达到新的平衡，静置分层后得到一对共轭相，其相点为R1、E1，然后继续加入溶质A，重复上述操作，即可以得到n+1对共轭相的相点Ri、Ei(i=0,1,2,……n)，当加入A的量使混合液恰好由两相变为一相时，其组成点用K表示，K点称为混溶点或分层点。溶解度曲线可通过下述实验方法得到：在一定温度下，将组分B与组分S以适当比例相混合，使其总组成位于两相区，设为M，则达平衡后必然得到两个互不相溶的液层，其相点为R0、E0。联结各共轭相的相点及K点的曲线即为实验温度下该三元物系的溶解度曲线。若组分B与组分S完全不互溶，则点R0与E0分别与

2、三角形顶点B及顶点S相重合。2AAAAABSE0R0E1R1E2R2E3R3E0R0E1R1E2R2E3R33ALBSJP临界混熔点辅助曲线萃余相萃取相4（3）分配系数和分配曲线分配系数一定温度下，某组分在互相平衡的E相与R相中的组成之比称为该组分的分配系数，以K表示，即溶质A原溶剂Bk值愈大，萃取分离的效果愈好，其值随温度和组成而变yAxAER式中Y——萃取相E中溶质A的质量比组成；X——萃余相R中溶质A的质量比组成；K——相组成以质量比表示时的分配系数。5如第Ⅰ类物系，一般k值随温度的升高或溶质组成的增大而降低。一定温度下，仅当溶质组成范围变化不大时，k值才可视为常数。对于萃取剂S

3、与原溶剂B互不相溶的物系，溶质在两液相中的分配关系与吸收中的类似，即A+SA+BER6萃取剂的选择性可用选择性系数β表示，其定义式为因为所以7PPyAPyAE萃余相萃取相分配曲线Ny=xALBS萃取过程在三角形相图上的表示●FMRE81、A、B、S、E、R、E’、R’、F、xF、xA、yA、X、Y、kA、β的含义？2、溶解度曲线？联结线（共轭线）？临界混溶点？辅助线？3、完全不互溶物系？部分互溶物系？课前思考例题1用水作萃取剂(S)，对醋酸(A)—苯(B)混合液进行萃取分离。在25℃下醋酸—苯—水溶液的液—液相平衡数据如表11—l所示，依此数据：(1)在直角三角形坐标图上标绘溶解度曲线

4、；作出序号为2、3、4、6、8组数据的平衡联结线；绘出辅助曲线并标出临界混溶点。(2)试求与组成为25％醋酸、1％水、其余为苯的液相呈平衡的另一液相的组成，并求出醋酸在两平衡液相中的分配系数KA的数值。ABS第三节萃取过程的计算一、计算任务二、单级萃取过程三、多级错流萃取过程四、多级逆流萃取过程一、计算任务（1）级式接触式：单级，多级错流，多级逆流（2）连续（微分）接触式分类（接触方式）：（1）给定理论级数及分离要求，求溶剂用量S（2）给定溶剂用量及分离要求，求理论级数NT（3）给定理论级数及溶剂用量，求E’及R’组成计算任务（平衡关系已知）：二、单级萃取过程萃取剂S,y0原料液F,x

5、F萃取相E,yA萃余相R,xA脱除SE脱除SR萃取液E’,y’A萃余液R’,x’A流程：16单级萃取操作已知原料液的处理量、组成、萃取剂的用量所得产品的量和组成已知原料液的处理量、组成、规定萃余相的组成计算溶剂用量、E相及R相得量、E相组成1、单级萃取的计算萃取相E,yE萃余相R,xR料液F,xF萃取剂S,yS萃取液E’,y’E萃余液R’,x’R脱除S脱除SⅠ已知xF及F、S用量，求萃余液组成x’（包括E与R量及组成）Ⅱ已知xF及F，规定萃余液组成x’，求S用量（包括E与R量及组成）。ABSRR’EE’FM①作溶解度曲线及辅助线②确定F、S点③由杠杆定律确定M④由M及辅助线试差法确定R

6、、E⑤由R、E及SE、SR定R’、E’⑥由△确定x’二、单级萃取过程图解法（已知xF、F、S求x’）部分互溶物系ABSRR’EE’FM①作溶解度曲线及辅助线②确定F点③确定R’点④连接R’S交溶解度曲线于点R⑤由R及辅助线确定E⑥连接RE,FS，两线相交于点M⑦由杠杆定律确定S、E、R的量⑧由△确定E相组成⑨连接SF并延长至E’得脱溶剂后的量图解法（已知xF、F、x’求S及E相和R相的量、E相组成）二、单级萃取过程部分互溶物系原料量F及组成一定，增大S，M向S点靠近。G点：最大溶剂用量，SmaxD点：最小溶剂用量，Smin萃取操作S应满足下列条件：ABSFS0RDMEG萃取剂极限用量：

7、二、单级萃取过程部分互溶物系连接线如何影响ABSEmax’FRminRCMEmaxECy’如何得到max，x’如何得到min二、单级萃取过程部分互溶物系单级萃取的物料衡算F+S=E+R=M各股流量由杠杆定律求得二、单级萃取过程部分互溶物系对单级萃取装置作溶质A的衡算Ⅰ已知F，xF及Y0，规定萃余液组成x，求S用量。Ⅱ已知F，xF，Y0及S用量，求萃余液组成x’二、单级萃取过程B、S完全不互溶适用于萃取剂与稀释剂互溶度很小，且在操作范围内溶质组分