《-液液萃取幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《-液液萃取幻灯片（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7章 液液萃取,重点掌握：（1）萃取原理； （2）部分互溶物系的相平衡、分配 系数、选择性系数的定义及物理意义。,7.1 概述,1、基本过程描述,萃取相(S+A+B),萃余相(B+A+S),加料混合分相排除纯化和回收,2、分离对象,液液混合物,1）相对挥发度等于或者接近1 (烷烃/芳烃)2）重组分 含量少，轻组分含量多(水-HAc)(含酚废水处理)3）混合液含热敏性物质（药物）,3、萃取操作的特点选择适宜的溶剂是一个关键问题 两个液相应具有一定的密度差 溶质与萃取剂的沸点差大有利,二、液液萃取在工业上的应用,1、液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物 用酯类溶
2、剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡以HF-BF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体2、在生物化工和精细化工中的应用 以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素 食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸 3、湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜,三、液液萃取的基本流程,单组分萃取,双组分萃取（回流萃取）,单级萃取或并流接触萃取,多级错流萃取,多级逆流萃取,连续逆流萃取,三元物系,溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，但萃取剂S与稀释剂B不互溶,溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，稀释剂B与萃取剂S也可部分互溶,三元混合
3、液中有两对组分可部分互溶，即溶质A与萃取剂S部分互溶，稀释剂B与萃取剂S也部分互溶,7.2 液液萃取相平衡,一、三角坐标图及杠杆定律,1、三角坐标图,三个顶点：纯物质,三条边上的点：二元混合物的组成,A,B,S,H,P,H点的组成为：,三角形内的任一点：一定组成的三元混合物,P点的组成为：,直角三角形相图,P点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数,纵坐标表示溶质A的质量百分数,2、杠杆法则,三点共线 M点：合点 D、E：差点,线段成比例,萃取物料衡算的依据,例7-1,二、三角形相图,1、溶解度曲线与联结线（共轭线）,1）溶解度曲线,单相区,两相区,R,E,共轭相：,R相和E相,联结线（共轭线）：,
4、RE,2）溶解度曲线的实验方法,J,混溶点,2、辅助曲线和临界混溶点,辅助线的作法,C1,C2,C3,K,辅助线 的作用：求任一平衡液相的共轭相,R,E,K点：,临界混熔点或褶点,特征是什么？,2.临界混溶点plait point当三元混和液中溶质A的含量逐渐增加时，联结线长度逐渐缩短，当联结线无限短，即当两个组成点重合时，溶液变成均一相，相当于该系统的临界状态，称此点为临界混溶点。作法：延长辅助曲线，与平衡曲线交点P即为临界混溶点。说明由于联结线通常都有一定的斜率，因而临界混溶点一般并不在溶解度曲线的顶点。 P点将溶解度曲线分为两部分：靠原溶剂B一侧为萃余相部分，靠溶剂S一侧为萃取相部分。临
5、界混溶点由实验测得，但仅当已知的联结线很短即共轭相接近临界混溶点时，才可用外延辅助曲线的方法确定临界混溶点。,3、分配曲线和分配系数,1）分配系数,分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。 kA值与联结线的斜率有关。,联结线的斜率0 kA1，yAxA,联结线的斜率为0 kA =1，yA=xA,联结线的斜率0 kA1， yAxA,kA值愈大，萃取分离的效果愈好。,2）分配曲线,分配曲线的数学表达式,K,A完全溶于B及S中，而B、S不互溶或B、S部分互溶（第1类物系）,A与B互溶，A与S及B与S部分互溶（第II类物系）,有两对组分部分互溶时的分配曲线,采用同样方法可作出有两对组分部分互溶
6、时的分配曲线，如上图所示。,4、温度对相平衡关系的影响,物系的温度升高，溶质在溶剂中的溶解度加大,温度升高，分层区面积缩小,T1T2T3,相图上两相区面积的大小，不仅取决于物系本身的性质，而且与操作温度有关。一般情况下，温度升高溶解度增大，温度降低溶解度减小。如图9-7所示，两相区的面积随温度升高而缩小。若温度继续上升，两相区就会完全消失，成为一个完全互溶的均相三元物系。此时萃取操作便无法进行。 对同一物系，当温度降低时，两相区增加，对萃取有利。但温度降低会使溶液黏度增加，不利于两相间的分散、混合和分离，因此萃取操作温度应作适当的选择。,三、萃取剂的选择,1、萃取剂的选择性,1）萃取剂的选择性
7、,=1 ，,A、B两组分用萃取分离不适宜；,1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，越大，组分A与B萃取分离的效果越好。,2）选择性系数和分配系数的关系,kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能力差别的大小,B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高浓度ymax较高。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。,2、萃取剂与原溶剂的互溶度,组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。,3、萃取剂的可回收性,被分离体系相对挥发度大，用蒸馏方法分离；如果接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。,4、萃取剂的物理性质,1）萃取剂的密度萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差2）界面张力界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大，难以使两相混合良好；,界面张力较小时，两相难以分离。 首要考虑的还是满足分层的要求。一般不选界面张力过小的萃取剂。3）粘度 粘度小对萃取剂有利 5、一般工业要求 化学稳定性、不易聚合、分解，有阻垢的热稳定性，抗氧化的稳定性，对设备的腐蚀性小，无毒，来源容易，价格便宜等,三、萃取过程在三角形相图上的表示,单级萃取过程：通过相图确定组成点及相应物料量；组成点的确定：如纯溶剂与非纯溶剂。,溶剂量SR或SE时，MR或ME在平衡线上，不分相，相组成达极值。则SRS1，求：萃取液与萃余液的量；选择性系数。,
