1、第六章 液-液萃取,学习目标了解萃取操作在环境工程的中的应用，各种类型萃取设 备的结构、特点及其选择方法。理解萃取原理，萃取剂选择的原则，影响萃取操作的素， 完全不互溶物系萃取过程的计算。掌握部分互溶物系的液-液相平衡关系，三角形相图， 单级萃取过程的计算、多级萃取过程的计算。,第一节 概 述,液-液萃取是分离均相液体混合物的一种单元操作，又 称溶剂萃取，简称萃取或抽提，它是利用液体混合物中各组 分在所选定的溶剂中溶解度的差异而使各组分分离的操作。萃取过程中，萃取剂与溶质不发生化学反应而仅为物理 传递过程，称为物理萃取，反之称为化学萃取。,一、液-液萃取过程1.液-液萃取原理萃取剂必须满足以下
2、两点：萃取剂对原料液中各组分具有不同的溶解能力；萃取剂不能与原料液完全互溶，只能部分互溶。,混合器,澄清器,萃取操作示意图,2.工业萃取过程液-液萃取过程：原料液与萃取剂充分混合，溶质由原溶剂中转溶到萃取剂中；萃取相和萃余相的分离；回收萃取相和萃余相中的萃取剂，使之循环使用，同时得到产品。,醋酸丁酯萃取脱酚工艺流程,3.萃取操作的特点萃取剂对溶质应有较大的溶解度，而与原溶剂的互溶 度越小越好。萃取剂应是廉价易得，易回收（再生）循环使用。萃取过程是相际传质过程，除了借助重力外，常常还 需借助外界输入机械能以促进两相的分散、凝聚及流动。,二、两相接触方式单级式接触萃取,单级混合澄清器,多级萃取,连
3、续接触萃取,喷洒萃取塔,三、萃取操作在环境工程中的应用高浓度有机工业污水的处理含高浓度重金属离子的工业污水处理新型萃取分离技术：双溶剂萃取超临界萃取络合萃取,第二节 三元体系的液-液相平衡,一、三角形相图1.三元物系组成的表 示方法三元混合溶液的组成 通常采用质量分数来表示。 用 、 、 表示溶质A、 原溶剂B 和萃取剂S 的质量 分数。,三元混合物的组成在等腰三角形中的表示法,2.杠杆规则代表新混合液组成的 点M 必落在RE直线上，新混 合液的总质量为：M = R + E 混合液E 与混合液R 质量之比等于线段MR 与ME 的 长度之比，即=,杠杆规则,二、部分互溶物系的相平衡根据萃取操作中
4、各组分的互溶性，可将三元物系分为以 下三种情况。溶质 A 可完全溶于B 及S，但B 与S 不互溶；溶质 A 可完全溶于B 及S，但 B 与 S 为部分互溶；溶质 A 可完全溶于B ，但 A 与S、B 与 S 为部分互溶。,1.溶解度曲线、联结线和临界混溶点溶解度曲线 联结线 临界混溶点,溶解度曲线及联结线,2.辅助曲线,辅助曲线,3.分配系数和分配曲线分配系数分配曲线,分配曲线,三、液-液相平衡与萃取操作的关系 1.萃取过程的表示,萃取过程在三角相图上的表示,2.互溶度对萃取操作的影响,互溶度对萃取操作的影响,温度的变化的影响：,温度对互溶度的影响,四、萃取剂的选择萃取剂的选择性及选择性系数萃
5、取剂与原溶剂的互溶度萃取剂回收的难易及经济性萃取剂的物理性质,第三节 萃取过程计算,在三角形相图上用图解法：绘出溶解度曲线和辅助曲线。根据已知原料液组成 在 AB 边上定出 F 点。由萃取剂组成， 定出S 点。根据萃余相组成 ，在图上 定出R 点。各股物料组成均由三角形坐标图上读出。,单级萃取计算,第四节 萃取设备,一、萃取设备的主要类型,萃取设备分类,1.混合澄清器,三级逆流混合澄清设备,2.萃取塔喷洒塔,喷洒塔,填料萃取塔,填料萃取塔,筛板萃取塔,筛板萃取塔,脉冲筛板塔,脉冲筛板塔,往复筛板塔,往复筛板塔,转盘萃取塔,转盘萃取塔,3.离心萃取器,波德式离心萃取器,离心萃取器的串联方式级间连接管式,二、萃取设备的选择稳定性和停留时间理论级数生产能力物系的物性腐蚀性及防污染要求其它,
