文档介绍：第十一章液液萃取
讲课:9学时
本章重点:
应用三角形相图和分配曲线描述萃取操作物系的平衡关系;
单级萃取流程;
多级错流萃取流程;
多级逆流萃取流程;
部分互溶物系萃取计算;
完全不溶物系萃取计算;
溶剂量计算.
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概述
萃取流程
溶质A+稀释剂B=原料
溶剂S
萃取相S+A(B)
萃取相B + A ( S )
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萃取:利用混合物中各组份在某一溶剂中的溶解度的差异, 分离液-液混合物的单元操作。
萃取操作包括下面三个过程:
(1)混合过程:原料液和溶剂充分接触,各组分发生了不同程度的相际转移,进行了质量传递。
(2)澄清过程:分散的液滴凝聚合并,形成的两相萃取相和萃余相由于密度差而分层。
(3)脱除溶剂操作:萃取相脱除溶剂得到萃取液,萃余相脱除溶剂得到萃余液, 脱除溶剂操作常采用精馏操作。
萃取所得的萃取相和萃余相中A、B组分的组成之间的变化:
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萃取所得的萃取液和萃余液中A、B组分组成之间的变化:
萃取操作能在一定程度上分离液体混和物。
萃取操作应用范围:
(1) 液体混合物中各组份的挥发能力差异很小,即其相对挥发度接近1,采用精馏操作不经济。
(2)液体混合物蒸馏时形成恒沸物。
(3)欲回收的物质为热敏性物料,或蒸馏时易分解、聚合或发生其他变化。。
(4)液体混合物中含有较多汽化潜热很大的易挥发组份,特别是该组分又不是目标组分,利用精馏操作能耗较大。
萃取操作在工业上得到广泛应用,在石油化学工业尤为突出。在制药工业、食品工业、湿法冶炼工业、核工业材料提取和环境保护治理污染中均起到重要作用。
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液-液平衡关系
萃取操作混合物组成常用质量分率表示(原则上可用任意单位表示)。

1、三角形坐标
三角形坐标可用来描述三元混合物的组成,三角形坐标可以是等边三角形,任意三角形,直角三角形等等,如图。等腰直角三角形更为常用。
习惯表示法
(1) 各顶点表示纯组份。
(2) 每条边上的点为两组份混合物。
(3) 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
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2、杠杆定律
质量分别为R和E的两种三元混合物,其组成分别为xA, xB, xS和yA,yB,yS ,两者混合后形成的新的混合物M,其质量由质量守恒定律求解,其组成 zA, zB, zS,在工程上常用图解法,即杠杆定律确定,M点称为R、E点的和点。
混合物M的量:M=R+E()
混合物M的组成:,三个混合物组成点R、E和M在一条直线上,即M点位于R、E点的连接线上,且M点分RM和ME两线段之比与R、E两混合物质量之比存在如下关系:
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从量为M,组成为zA, zB, zS的三元混合液M中分离出量为R,组成是xA, xB, xS的混合物R,剩余混合物E的量由质量守恒定律求解,其组成yA,yB,yS用杠杆定律确定,R点称为M、E点的差点。
混合物E的量:E= M - R
混合物E的组成:在三角形坐标ABS,三个混合物组成点R、E和M在一条直线上,即E点位于E、M点的延长线上,且RM和RE两线段之比与M、E两混合物质量之比存在有如下关系:
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萃取操作中,若将溶质A在液-液两相之间的平衡关系,表示在三角形坐标中,就得到三角形相图。
一、溶解度曲线
1. 相平衡数据的测定:
(1)混合物总组成点在两相区内。
(2)能得到完整的平衡数据。
2. 溶解度曲线
通常情况下联结线倾斜方向一致,但不平行。
在三角形相图中,。溶解度曲线将混合物的整个组成范围划分成两个区域,溶解度曲线以内是两相区,以外是单相区,两相区是萃取过程的操作范围。
3. 几类物系的溶解度曲线
(1)第一类物系:A、S 完全互溶,根据B、S溶解度不同,分为:
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