文档介绍：第4章液-液萃取
通过本章学****应掌握液-液相平衡在三角形
相图上的表示方法,能用三角形相图对单级萃取过
程进行分析和计算。了解多级萃取过程的流程与计
算方法;萃取设备的类型及结构特点。
学****目的
与要求
液-液萃取简介
20世纪30年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术
发展:回流萃取、双溶剂萃取、反应萃取、超临界萃取、液膜分离技术
萃取成为分离液体混合物很有生命力的操作单元之一
原理:利用原料液中组分在适当溶剂中溶解度的差异
萃取剂: 萃取所用的溶剂
应对溶质具有较大的溶解能力
与稀释剂应不互溶或部分互溶
溶质:混合液中欲分离的组分
稀释剂:混合液中的溶剂
萃取操作
萃取相——萃取剂提取了溶质
萃取相为混合物,需要用精馏、蒸发或反萃取等方法进行分离,得到溶质产品和溶剂,萃取剂供循环使用
萃余相——分离出溶质的混合液
与精馏比较:当用于分离挥发性混合物时,萃取过程比较复杂,萃取相中萃取剂的回收往往还要应用精馏操作
萃取过程:常温操作、无相变、选择适当溶剂可以获得较高分离系数等优点
技术经济上的优势
萃取分离有利的情形
⑴溶液中各组分的沸点非常接近,或者说组分之间的相对挥发度接近于1
⑵混合液中的组成能形成恒沸物,用一般的精馏不能得到所需的纯度
⑶混合液重要回收的组分是热敏性物质,受热易于分解、聚合或发生其它化学变化
⑷需分离的组分浓度很低且沸点比稀释剂高,用精馏方法需蒸馏出大量稀释剂,耗能量很多
液-液萃取在工业上的应用
液-液萃取在石油化工中的应用
液液萃取已广泛应用于分离和提纯各种有机物质
如:轻油裂解和铂重整产生的芳烃混合物的分离
用脂类溶剂萃取乙酸
用丙烷萃取润滑油中的石蜡
在生物化工中和精细化工中的应用
热敏性混合物,选择适当的溶剂,避免受热所损坏
如:青霉素的生产
用玉米发酵得到的含青霉素的发酵液,一醋酸丁脂为溶剂,经过多次萃取得到青霉素的浓溶液
萃取操作已在制药工业,精细化工中占有重要的地位
液-液萃取在工业上的应用
湿法冶金中的应用
20 世纪40 年代,原子能工业,铀、钍、镮等金属提炼
近20年来,低品位有色金属的提取
目前认为只要价格与铜相当或超过铜的有色金属如钴,镍,锆等等,都应优先考虑溶剂萃取法
有色金属已逐渐成为溶剂萃取应用的领域
(1)从矿石的浸出液中提取、富集有价金属。如低品位氧化铜矿石的生物浸出-萃取-电积工艺。
(2)分离化学性质相近的金属离子。如分离铌钽、分离锆铪、分离钴镍,以及分离稀土金属元素等。
(3)核工业材料的提取。如铀的分离、富集与提取。
(4)净化溶液。如从镍电解液中净化除去铜、铁等杂质离子。
萃取在有色金属主要应用
目前冶金中常用的萃取剂可分为含氧萃取剂(包括醚、醇、***、酸、酯等)、含磷萃取剂、含氮萃取剂(包括***、酰***、羟肟与异羟肟酸、羟基喹啉等)、含硫萃取剂(包括硫醚类R2S和、亚砜类R2S=O等)。
二(2-乙基已基)磷酸钠盐萃取钴的过程示意图
液-液萃取概述
萃取的原理与流程
第4章液-液萃取
一、萃取过程的原理
形成两相体系的方法
引入一液相(萃取剂)
分离物系
液体混合物
萃取原理
液体混合物
(A + B)
引入另一液相(萃取剂S)
各组分在萃取剂
中溶解度不同
液相E(萃取相)
(S + A+微量B)
液相R(萃余相)
(B + 微量A、S)
示例
用苯萃取分离醋酸和水混合物