文档介绍：第五章液液萃取
萃取过程与萃取剂
液液萃取过程的计算
其他萃取技术
简介
液液萃取也称溶剂萃取,,含有待分离组分(溶质A)的液相(料液F,为溶质A溶解于载体C的溶液,萃取后成为萃余相),与另一个与之不相溶或部分互溶的液相(溶剂S)接解后,由于溶剂S也能溶解溶质A,但不能或极少溶解C,溶质A通过相间传质进入S,成为萃取相E,从而实现对溶质A的提取,,C和S的三元体系的萃取过程.
如果料液中含有多种溶质,由于S对他们的溶解度是不同的,也可实现对他们的分离.
F(C+A)FeedC-Carrier
SSolvent
萃取相E(S+A)Extract
萃余相R(C+少量A)Raffinate
由于溶质A在两个液相中受分配平衡的限制,通常通过一次液-液平衡接触后不能完全达到分离或提取率的要求,在这种情况下需要通过多级逆流接触才能达到。
最早的液-液萃取实践产生于古罗马时代,当时采用熔融的铅为溶剂,从熔融的铜中分离金和银,然后在采用硫酸选择性的溶解银,分别得到金和银。
1903年,,从煤油中萃取芳烃,以生产清洁的液体燃料,这是萃取的第一次工业应用。
对于萃取的大规模研究和开发始于二次世界大战时期,当时由于原子能应用和研究的需要,对于铀、钍等放射性元素进行了萃取提取和分离的进行了开发研究,开发研究了具有良好分离性能的萃取剂(溶剂),并发展了相的萃取设务如脉动塔和混合澄清槽等,使萃取技术迅速走向了大规模化的工业生产。
现在萃取技术已在各方面获得广泛的应用
炼油和石化工业中石油馏分的分离和精制,如烷烃和芳烃的分离、润滑油的精制等;
湿法冶金中铀、钍及钚等放射性元素、稀士、铜等有色金属、金等贵金属的分离和提取;
磷和硼等无机资源的提取和净化;
医药工业中多种抗生素和生物碱的分离;
食品工业中有机酸的分离和精制;
环保处理有有害物质的脱除等。
萃取过程与萃取剂
液液萃取:
利用溶液中溶质组分在两个相间的不同分配关系,通过相间传质使组分从一个液相转移到另一液相,达到分离的目的。
分类:
物理萃取
化学萃取
石油化工、抗生素及天然产物的提取中应用较多
金属的提取与分离
根据萃取机理,萃取分四种类型:
简单分子萃取:是简单的物理分配过程,,溶剂与被萃取组分之间不发生化学反应.
中性溶剂络合萃取:被萃取物是中性分子,萃取剂也是中性分子,萃取剂与被萃取物结合成为中性溶剂络合物而进入有机相.
酸性阳离子交换萃取:萃取剂为一弱酸性有机酸或酸性螯合剂。被萃取物一般为金属离子,金属离子在水相中以阳离子或能解离为阳离子的络合离子形式存在,金属离子与萃取剂反应生成中性螯合物。
离子络合萃取:被萃取物是金属以络合阴离子形式进入有机相,萃取剂与氢离子结合成阳离子,然后两者构成离子缔合体系进入有机相。
萃取流程

1
2
3
S1
R2
S3
S2
R1
R3
E2
E3
E1
F

1
2
3
F
E
R
S
1
2
3
W
R
E
S
F

萃取剂必备两个条件:
(1)萃取剂分子至少有一个萃取功能基,通过它与被萃取物形成萃合物。常见的功能基有O、N、P、S等。
(2)萃取剂分子必须有相当长的链烃或芳烃,其目的是使萃取剂及萃合物易溶于有机溶剂,而难溶于水。
萃取剂
萃取剂分类:
中性络合萃取剂,如醇、酮、醚、酯、醛及烃类。
酸性萃取剂,如羧酸、磺酸、酸性磷酸酯等
螯合萃取剂,如羟肟类化合物
离子对萃取剂,主要是叔胺和季胺盐