大学课件-化工原理下册-萃取2.ppt

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1、8.3部分互溶物系的萃取计算8.3.1单级萃取一、流程二、特点：原料液与溶剂一次性接触。萃取相与萃余相达到平衡。三、计算：已知原料液的处理量及组成（生产工艺给定）,计算：1.给定溶剂S的用量mS及组成，求萃取相E与萃余相R的量mE和mR及组成y、x。方法：（1）依S的用量mS及F的量mF和组成xF确定和点M。ABSFM.(2）确定E，R的量及组成。采取图解试差法确定E，R的组成。试差过程ABSFMER由杠杆定律确定E和R的量。.(3)确定萃取液与萃余液的组成及量ABSFMERE'R'脱除溶剂量为：2、根据给定的原料液F及规定的分离要求，求溶剂S用量一般规定萃余相R的x或萃

2、余液R'的x'.解法：由R得到E，连接F、Ｓ得交点Ｍ；ABR'REFMS溶剂用量：进而，得到萃取液、萃余液的量和组成。3、最大溶剂用量及最小溶剂用量ABFSME1R1减小S，当Ｍ达到R2时，混溶，故Ｍ位于R2时的溶剂用量为SminR2E2当S=Smax时：当S=Smin时：单级萃取的溶剂范围：Smin

3、点在两相区外相交，说明超出萃取范围，不能进行萃取操作，由R1点确定的溶剂用量为该操作条件下的最小溶剂用量mS,min8.3.2多级错流萃取一、流程二、特点萃取相溶质的回收率较高，溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增加,设备投资大。三、计算（１）设计型计算已知qmＦ、xF，在规定各级qmＳ量后，求达到一定的分离要求所需的理论级数Ｎ。（２）操作型问题已知理论级数，估计其分离能力。方法基本相同。ABSFM1R1E1M2R2E2M3R3E3R'38.3.3多级逆流萃取一．流程：二．特点连续逆流操作，分离程度较高三．计算设计型问题：已知S的组成，qmF、xF,规定qmS/qmF（溶剂比）和

4、分离要求，求N。解法：每级内平衡iRi-1Ei+1RiEi即Ei和Ri平衡，若能确定Ri组成xi和Ei+1组成yi+1之间的关系，即可求得理论级数（逐级计算)1．物料衡算：M点是F、S的和点，也是E1、RN的和点ABSFMRNR'NE1利用杠杆定律：注意E1和RN不是共轭相2．各级的物料衡算第一级第二级……………………第N级此式说明各级间的物流之差为一常数，且D为各级物流的公共差点（极点）。3．逐级图解（1）相图：Ri和Ei互成平衡已知F、S可确定M，由M、RN可确定E1AFMRNR'NE1DBSAFMRNR'NE1DR1E2FSRNE1DFSMRNE1(差点)→R

5、1E2……（2）利用分配曲线N较多,三角形相图内作图不准确。画分配曲线；画操作线:过D点画级联线，求得画梯级得理论级数示意图图8-31在直角坐标中图解下场论基数NABFRn'RnE1yi+1xiM12iDS(a)xfxiyi+1y1xn操作线y分配曲线x123456iCi(b)0四、溶剂比对操作的影响1．溶剂比和最小溶剂比定义：溶剂比=qmS/qmF溶剂比的变化，引起差点D的变化，导致理论级数的变化。示意图p2、最小溶剂比的求法的位置，既和平衡关系有关，又和分离要求有关。最小溶剂比的确定：所有的联结线延长，与级联RNS相交，D点在右侧，则取离S最近的点；反之，D点在左侧，

6、则取离S最远的点。RNRN连接F、Dmin点，与溶解度曲线相交于E1点，FE1则RNE1与FS的交点为和点M。M最小溶剂比：实际溶剂比取最小实际溶剂比的倍数。分离要求、溶剂一定时：多级逆流萃取比多级错流萃取板数少。板数一定时：多级逆流萃取比多级错流萃取溶剂用量少。作业：P2655、6