1、小 结,液-液萃取目的: 分离液-液混合物 液-液萃取依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度之间的差异使之分离。 几个名词： 萃取剂 S、溶质 A、原溶剂 B、原料液 F、萃取相 E、萃余相 R、萃取液 E、萃余液 R 萃取过程：混合过程、澄清过程、脱除溶剂,2. 液-液相平衡关系 （1）三角形坐标 （2）杠杆定律,求和点M：,求差点R：,（3） 三角形相图 溶解度曲线、平衡联结线、辅助曲线, 温度、压力对相平衡的影响,（4）分配曲线,（5）分配系数,原溶剂：,溶质：,（6）脱溶剂基分配曲线,yA,xA,yA=xA,A,B,S,K,8.3 部分互溶物系的萃取计算,8.3.1 单级萃取
2、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. 操作型：给定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。2. 设计型：根据给定的原料液F及规定的分离要求，求溶剂S用量,1. 操作型计算求解方法： （1）依S的用量mS及F的量mF和组成xF确定和点M,A,B,S,F,M,(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,A,B,S,F,M,E,R,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,A,B,S,F,M,E,R,E,R,脱除
3、溶剂量为：,2. 设计型计算求解方法一般规定萃余相R的x或萃余液R的x.解法：由R得到E，连接F、得交点；,A,B,R,R,E,F,M,S,溶剂用量：,进而，得到萃取液、萃余液的量和组成。,动画过程,3. 最大溶剂用量及最小溶剂用量,A,B,F,S,M,E1,R1,减小S，当达到R2时，混溶，故位于R2时的溶剂用量为 S min,R2,E2,当S=Smax时：,当S=Smin时：,单级萃取的溶剂范围：SminSSmax,增加S，则靠近 S，当M点达到1时混溶， 故位于1时的溶剂用量为 S max,动画示意,动画示意,4、萃取液的最大浓度,当S=Smin时，E的浓度yA最大，但yA一般不是最大。
4、,yA= yAmax时溶剂用量的求法：,A,B,S,过S点作溶解度曲线的切线得点E，求得R，得M点，于是得：,yAmax,E,R,F,M,对比：yA与yAmax,yA,可见： yAyAmax,注意： 如果M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m S,min,8.3.2 多级错流萃取一、流程,二、特点 溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增加, 设备投资大。三、计算 （）设计型计算 已知qm、xF，在规定各级qm量后，求达到一定的分离要求所需的理论级数。 （）操作型问题已知理论级数，估计其分离能力。解决方法基本相同。,A,B,S,F,M1
5、,R1,E1,M2,R2,E2,M3,R3,E3,R3,动画示意,8.3.3 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）和分离要求，求 N 解法：每级内平衡,即Ei和Ri平衡，若能确定Ri组成xi和E i+1 组成yi+1之间的关系，即可求得理论级数（逐级计算),1总物料衡算：,M点是F、S的和点，也是E1、RN的和点,A,B,S,F,M,RN,RN,E1,利用杠杆定律：,注意: E1和 RN 不是共轭相,确定,2各级的物料衡算第一级,第二级,第 N级,于是：,此式说明各级间的物流之差为一常数，且
6、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E1,A,F,M,RN,RN,E1,D,A,F,M,RN,RN,E1,D,R1,E2,由E1通过平衡关系确定R1，R1和D连线确定E2 , 如此交替直至，则N为理论级数。,动画示意,（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,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。, qmS/qmF 较大， MS， E1为F和D的和点，
7、D点在三角形相图右侧，净物流向左流动 qmS/qmF减小，MF ，E1升高，D点远离S。 D点移到无穷远时D=0，级联线互相平行。 qmS/qmF 再减小，F为E1和D的和点，D点落在三角形相图左侧。净物流向右流动。,动画示意,p,动画示意,2、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,夹紧点与Dmin的关系,最小溶剂比的确定：操作范围内的联结线延长，与RNS相交，D点在右侧，则取离S最近的点；反之D点在左侧，则取离S最远的点,动画示意,连接F、Dmin点，与溶解度曲线相交于E1点，,F,E1,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。 生产上多采用逆流萃取操作。,作业：P265 4、 5、6,
