液液萃取课件.ppt

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1、第7章液液萃取重点掌握：（1）萃取原理；（2）部分互溶物系的相平衡、分配系数、选择性系数的定义及物理意义。2021/10/227.1概述一、液液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稀释剂（原溶剂）B：混合液中的溶剂萃取剂S：所选用的溶剂2021/10/221、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2021/10/222、分离对象——液液混合物1）相对挥发度等于或者接近1(烷烃/

2、芳烃)2）重组分含量少，轻组分含量多(水-HAc)(含酚废水处理)3）混合液含热敏性物质（药物）3、萃取操作的特点选择适宜的溶剂是一个关键问题两个液相应具有一定的密度差溶质与萃取剂的沸点差大有利2021/10/22二、液液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以HF-BF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体2、在生物化工和精细化工中的应用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

3、溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜2021/10/22三、液液萃取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2021/10/22三元物系溶质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7.2液液萃取相平衡2021/10/22一、三角坐标图及杠杆定律1、三角坐标图三个顶点：纯物质三条边上的点：二元混合物的组成ABS·HPDCGEFH点的组成为：

4、2021/10/22三角形内的任一点：一定组成的三元混合物P点的组成为：直角三角形相图P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2021/10/222、杠杆法则●三点共线M点：合点D、E：差点●D●E线段成比例——萃取物料衡算的依据例7-12021/10/22二、三角形相图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）：RE2021/10/222）溶解度曲线的实验方法R2E2M2R1E1M1R3E3M3J混溶点2021/10/222、辅助曲线和临界混溶点辅助线的作法C1C2C3K辅助线的作用：求任一平衡液相的

5、共轭相REK点：临界混熔点或褶点—特征是什么？2021/10/222.临界混溶点plaitpoint当三元混和液中溶质A的含量逐渐增加时，联结线长度逐渐缩短，当联结线无限短，即当两个组成点重合时，溶液变成均一相，相当于该系统的临界状态，称此点为临界混溶点。作法：延长辅助曲线，与平衡曲线交点P即为临界混溶点。〖说明〗由于联结线通常都有一定的斜率，因而临界混溶点一般并不在溶解度曲线的顶点。P点将溶解度曲线分为两部分：靠原溶剂B一侧为萃余相部分，靠溶剂S一侧为萃取相部分。临界混溶点由实验测得，但仅当已知的联结线很短即共轭相接近临界混溶点时，才可用外延辅助曲线的方法确定临界混溶点。2021/

6、10/223、分配曲线和分配系数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。2021/10/22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。2021/10/222）分配曲线——分配曲线的数学表达式KA完全溶于B及S中，而B、S不互溶或B、S部分互溶（第1类物系）2021/10/22A与B互溶，A与S及B与S部分互溶（第II类物系）有两对组分部分互溶时的分配曲线采用同样方法可作出有两对组分部分互溶时的分配曲线，如上图所示。2021/10/22202

7、1/10/224、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加大温度升高，分层区面积缩小T1＜T2＜T32021/10/222021/10/22相图上两相区面积的大小，不仅取决于物系本身的性质，而且与操作温度有关。一般情况下，温度升高溶解度增大，温度降低溶解度减小。如图9-7所示，两相区的面积随温度升高而缩小。若温度继续上升，两相区就会完全消失，成为一个完全互溶的均相三元物系。此时萃取操作便无法进行。对同一物系，当温度降低时，两相区增加，对