化工原理萃取.ppt

2. 萃取剂S与稀释剂B的互溶度 组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。 互溶度↓→分层面积↑→ymax↑。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。 第三十一页，共六十四页，2022年，8月28日 第三十二页，共六十四页，2022年，8月28日 3. 萃取剂回收的难易与经济性 ① 回收费用在萃取中比重大； ② 常用蒸馏分离：α大且无共沸，组成小的易挥发，若溶剂作易挥发则汽化热要小→节能； 若α接近1，可用反萃或结晶分离等方法。 ③ 萃取能力大，减少S用量； ④ S在B中溶解度小，减少浪费。 第三十三页，共六十四页，2022年，8月28日 4. 萃取剂的其它物性 ① 密度ρ：密度差大，容易分相→处理能力↑（特别是无外加能量的设备）； ② 表面张力σ：σ大→易聚结→易分相难分散；反之，难分层，易乳化； ③ 黏度μ： μ ↓→对萃取有利。 ④ 一般工业要求：化学及热稳定性， 腐蚀性，无毒，来源，价格等。 综合考虑，权衡选择。 第三十四页，共六十四页，2022年，8月28日 第三十五页，共六十四页，2022年，8月28日 第三十六页，共六十四页，2022年，8月28日 第三十七页，共六十四页，2022年，8月28日 第三十八页，共六十四页，2022年，8月28日 第三十九页，共六十四页，2022年，8月28日 第四十页，共六十四页，2022年，8月28日 第四十一页，共六十四页，2022年，8月28日 第四十二页，共六十四页，2022年，8月28日 第四十三页，共六十四页，2022年，8月28日 第四十四页，共六十四页，2022年，8月28日 第四十五页，共六十四页，2022年，8月28日 化工原理萃取 第一页，共六十四页，2022年，8月28日 液液萃取（抽提）：在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，分相，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。又称溶剂萃取 目的: 分离液-液混合物。 依据: 利用混合物中各组分在某一溶 剂中的溶解度之间的差异。 第二页，共六十四页，2022年，8月28日 第三页，共六十四页，2022年，8月28日 混合传质过程：充分接触，相界面传质； 沉降分相过程：密度差分相E、R； 脱除溶剂过程：精馏、蒸发、结晶等。 第四页，共六十四页，2022年，8月28日 至少涉及混合液中A、B剂： 三元体系； 多元体系。 几个概念 萃取剂(溶剂)S：所用的溶剂；solvent 原料液F：所处理的混合液；feed 溶质A：原料液中易溶于溶剂的组分； 原溶剂（稀释剂） B：难溶或不溶组分。 第五页，共六十四页，2022年，8月28日 第六页，共六十四页，2022年，8月28日 如何在精馏与萃取间选择？ ① α≈ 1：如芳烃与脂肪烃； ② 混合物蒸馏时形成恒沸物； ③ 欲回收的物质为热敏性物料； ④含有大量易挥发组分，精馏能耗大： 如稀醋酸制备无水醋酸； ⑤ 稀有元素及环境治理：废水脱酚； ⑥ 分离极难分离的金属：核燃料等。 第七页，共六十四页，2022年，8月28日 萃取过程的特点： ① 外界加入萃取剂形成第二相，故萃取剂与混合液只能部分互溶或完全不溶； ② 萃取剂选择性好： ③ 不能直接得到纯产品——过渡操作； ④ 常温操作，适合热敏性组分且节能； ⑤ 三元或多元体系，相平衡关系复杂，通常需在三角形相图上表示； 第八页，共六十四页，2022年，8月28日 §1 三元体系的液—液相平衡 萃取过程仍以相际平衡为传质极限。 一、组成在三角形相图中的表示方法 组分浓度常用质量分率表示，有时也用体积分率或摩尔分率。 第九页，共六十四页，2022年，8月28日 说明： ①各顶点表示纯组分（A、B、S）； ②任一边上的点表示相关二元混合物； ③三角形内的点代表三元混合物。 ④组成的归一性： ⑤等腰直角三角形最方便，其次是正三角形，不等腰直角三角形可对相图进行放大、展开。 第十页，共六十四页，2022年，8月28日 作对边水平线或垂线即可确定组成； 归一性。 第十一页，共六十四页，2022年，8月28日 第十二页，共六十四页，2022年，8月28日 二、平衡关系在三角形相图上的表示 ① A完全溶于B及S中，而B、S不互溶； ② A完全溶于B及S中，而B、S部分互溶； ③ A与B互溶，B与S和A与S部分互溶。 按组分互溶度，将三元混合液分为： 第Ⅰ类物系：少于一对部分互溶组分； 第Ⅱ类物系：有两对部分互溶组分； 第十三页，共六十四页，2022年，8月28日 1. 溶解度曲线和联结线 前提: 各组分无化学反应。 B与S部分互溶 ① 相平衡数据测定：加入的B 、S适量，搅拌均匀，静止分层，得到互呈平衡的液-液两相(共轭相)，得到一组平衡数据。 再加入一定量A(B、S的质量比不变)，