第十章

液－液萃取和液－固浸取

通過本章學習，應掌握液－液相平衡在三角形相圖上的表示方法，能用三角形相圖對單級萃取過程進行分析和計算。了解多級萃取過程的流程與計算方法；萃取設備的類型及結構特點。學習目的與要求第十章液－液萃取和液－固浸取通過本章學習，110.1

液－液萃取概述

10.1.1萃取的原理與流程第十章

液－液萃取和液－固浸取10.1液－液萃取概述10.1.1萃取的原理與流程第十2一、萃取過程的原理形成兩相體系的方法引入一液相（萃取劑）分離物系液體混合物萃取原理液體混合物(A+B)引入另一液相（萃取劑S）各組分在萃取劑中溶解度不同液相E(萃取相)(S+A+微量B)液相R(萃余相)(B+微量A、S)示例用苯萃取分離醋酸和水混合物一、萃取過程的原理形成兩相體系的方法引入一液相（萃取劑）分離3二、萃取操作流程萃取操作示意圖二、萃取操作流程萃取操作示意圖410.1.1萃取的原理與流程第十章

液－液萃取和液－固浸取10.1.2萃取的分類與應用10.1

液－液萃取概述

10.1.1萃取的原理與流程第十章液－液萃取和液－固5一、萃取過程的分類按有無化學反應分類萃取化學萃取物理萃取

√按萃取級數分類多級逆流萃取

萃取多級萃取單級萃取

√多級并流萃取

一、萃取過程的分類按有無化學反應分類萃取化學萃取物理萃取√6按萃取技術分類雙溶劑萃取單溶劑萃取

√膜萃取凝膠萃取超臨界萃取一、萃取過程的分類萃取反向膠團萃取按萃取組分數目分類萃取多組分萃取單組分萃取

√按萃取技術分類雙溶劑萃取單溶劑萃取√膜萃取凝膠萃取超臨界萃7二、萃取操作的應用萃取操作應用場合溶質濃度很低

,且為難揮發組分物系的分離熱敏性物系的分離相對揮發度物系的分離二、萃取操作的應用萃取操作應用場合溶質濃度很低,且為難揮8第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.2.1

液－液平衡相圖10.1

液－液萃取概述

第十章液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系9一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物系的分離過程溶質A原溶劑B萃取劑S三角形坐標圖等邊三角形坐標圖等腰三角形坐標圖非等腰三角形坐標圖√一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物溶質A原溶劑10組成在三角形坐標圖上的表示方法

M點D點ABS組成在三角形坐標圖上的表示方法M點D11二、各組分量之間的關系－杠桿規則杠桿規則M=和點差點差點MAMBMA+MB二、各組分量之間的關系－杠桿規則杠桿規則M=和點差點差點M12杠桿規則的應用

ABS液相Rr

kgxA、xS、xB

液相E

e

kgyA、yS、yB液相M

m

kgzA、zS、zB杠桿規則的應用ABS液相R液相E液相M13三、液－液平衡相圖(溶解度曲線)

根據萃取操作中各組分的互溶性，三元物系分為以下情況，即Ⅰ類物系

Ⅱ類物系

√1.溶解度曲線的兩種形式①A完全溶于B及S，B與S不互溶②A完全溶于B及S，B與S部分互溶③A完全溶于B，A與S部分互溶B與S部分互溶三、液－液平衡相圖(溶解度曲線)根據萃取操作中各組分的互14溶解度曲線

(1)－已知聯結線共軛相均相區兩相區溶解度曲線臨界混溶點聯結線溶解度曲線(1)－已知聯結線共軛相均相區兩相區溶解度曲線臨15溶解度曲線

(2)－已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線溶解度曲線(2)－已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線16兩種溶解度曲線的互換由聯結線求輔助曲線兩種溶解度曲線的互換由聯結線求輔助曲線17兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯結線兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯結線182.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度兩相區～～不利于萃取操作三、液－液平衡相圖(溶解度曲線)2.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度兩相區～～不利于萃19第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.2.1

液－液平衡相圖10.1

液－液萃取概述

10.2.2液－液平衡方程與分配曲線第十章液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系20一、以質量分數表示的平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中溶質分數萃余相中溶質分數分配系數一、以質量分數表示的平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中21若S與B完全不互溶萃取相中不含B，S的量不變萃余相中不含S

，B的量不變用質量比計算方便液液平衡方程二、以質量比表示的平衡方程萃取相中溶質的質量比分配系數萃余相中溶質的質量比若S與B完全不互溶萃取相中不含B，S的量不變萃余相中22三、分配曲線

以xA為橫坐標，yA為縱坐標，在直角坐標圖上，每一對共軛相可得一個點，將這些點聯結起來，得到曲線稱為分配曲線。溶解度曲線分配曲線三、分配曲線以xA為橫坐標，yA為縱坐標，在直角坐標23分配曲線的作法分配曲線的作法24第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.2.1

液－液平衡相圖10.1

液－液萃取概述

10.2.2液－液平衡方程與分配曲線10.2.3萃取劑的選擇第十章液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系25一、萃取劑的選擇性與選擇性系數

萃取劑的選擇性是指萃取劑S對原料液中兩個組分溶解能力的差異。

選擇性系數一、萃取劑的選擇性與選擇性系數萃取劑的選擇性是指萃取26因為所以萃取效果β

萃取操作β

＝1

不能實現萃取分離一、萃取劑的選擇性與選擇性系數～因為所以萃取效果β萃取操作β＝1不能實現萃取分離一、萃27二、萃取劑的選擇萃取劑選擇考慮的主要因素

選擇性系數β

原溶劑B與萃取劑S的互溶度

萃取劑回收的難易

萃取劑的其他物性

密度

表面張力

黏度

萃取劑的穩定性、安全性、經濟性二、萃取劑的選擇萃取劑選擇考慮的主要因素選擇性系數β原溶2810.1萃取過程概述

第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.3液－液萃取過程的計算10.3.1單級萃取的計算10.1萃取過程概述第十章液－液萃取和液－固浸取129一、B與S部分互溶物系已知：原料量F、原料組成

xF

溶劑組成

yS規定：萃余相組成

xR計算：萃取劑量

S

萃取相量E

、組成

yE

萃余相量R

萃取液量、組成

萃余液量、組成

一、B與S部分互溶物系已知：原料量F、原料組成x30單級萃取圖解xF純溶劑FxRREMyE單級萃取圖解xF純溶劑FxRREMyE31一、B與S部分互溶物系一、B與S部分互溶物系32練習題目思考題作業題:1、21.萃取操作的基本原理是什么？2.共軛相、聯結線、臨界混溶點、輔助曲線各表

示何意義？

3.分配系數和選擇性系數各表示何意義？4.溶解度曲線和分配曲線有何聯系？練習題目思考題作業題:1、21.萃取操作的基本原33第十章

液－液萃取和液－固浸取

通過本章學習，應掌握液－液相平衡在三角形相圖上的表示方法，能用三角形相圖對單級萃取過程進行分析和計算。了解多級萃取過程的流程與計算方法；萃取設備的類型及結構特點。學習目的與要求第十章液－液萃取和液－固浸取通過本章學習，3410.1

液－液萃取概述

10.1.1萃取的原理與流程第十章

液－液萃取和液－固浸取10.1液－液萃取概述10.1.1萃取的原理與流程第十35一、萃取過程的原理形成兩相體系的方法引入一液相（萃取劑）分離物系液體混合物萃取原理液體混合物(A+B)引入另一液相（萃取劑S）各組分在萃取劑中溶解度不同液相E(萃取相)(S+A+微量B)液相R(萃余相)(B+微量A、S)示例用苯萃取分離醋酸和水混合物一、萃取過程的原理形成兩相體系的方法引入一液相（萃取劑）分離36二、萃取操作流程萃取操作示意圖二、萃取操作流程萃取操作示意圖3710.1.1萃取的原理與流程第十章

液－液萃取和液－固浸取10.1.2萃取的分類與應用10.1

液－液萃取概述

10.1.1萃取的原理與流程第十章液－液萃取和液－固38一、萃取過程的分類按有無化學反應分類萃取化學萃取物理萃取

√按萃取級數分類多級逆流萃取

萃取多級萃取單級萃取

√多級并流萃取

一、萃取過程的分類按有無化學反應分類萃取化學萃取物理萃取√39按萃取技術分類雙溶劑萃取單溶劑萃取

√膜萃取凝膠萃取超臨界萃取一、萃取過程的分類萃取反向膠團萃取按萃取組分數目分類萃取多組分萃取單組分萃取

√按萃取技術分類雙溶劑萃取單溶劑萃取√膜萃取凝膠萃取超臨界萃40二、萃取操作的應用萃取操作應用場合溶質濃度很低

,且為難揮發組分物系的分離熱敏性物系的分離相對揮發度物系的分離二、萃取操作的應用萃取操作應用場合溶質濃度很低,且為難揮41第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.2.1

液－液平衡相圖10.1

液－液萃取概述

第十章液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系42一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物系的分離過程溶質A原溶劑B萃取劑S三角形坐標圖等邊三角形坐標圖等腰三角形坐標圖非等腰三角形坐標圖√一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物溶質A原溶劑43組成在三角形坐標圖上的表示方法

M點D點ABS組成在三角形坐標圖上的表示方法M點D44二、各組分量之間的關系－杠桿規則杠桿規則M=和點差點差點MAMBMA+MB二、各組分量之間的關系－杠桿規則杠桿規則M=和點差點差點M45杠桿規則的應用

ABS液相Rr

kgxA、xS、xB

液相E

e

kgyA、yS、yB液相M

m

kgzA、zS、zB杠桿規則的應用ABS液相R液相E液相M46三、液－液平衡相圖(溶解度曲線)

根據萃取操作中各組分的互溶性，三元物系分為以下情況，即Ⅰ類物系

Ⅱ類物系

√1.溶解度曲線的兩種形式①A完全溶于B及S，B與S不互溶②A完全溶于B及S，B與S部分互溶③A完全溶于B，A與S部分互溶B與S部分互溶三、液－液平衡相圖(溶解度曲線)根據萃取操作中各組分的互47溶解度曲線

(1)－已知聯結線共軛相均相區兩相區溶解度曲線臨界混溶點聯結線溶解度曲線(1)－已知聯結線共軛相均相區兩相區溶解度曲線臨48溶解度曲線

(2)－已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線溶解度曲線(2)－已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線49兩種溶解度曲線的互換由聯結線求輔助曲線兩種溶解度曲線的互換由聯結線求輔助曲線50兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯結線兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯結線512.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度兩相區～～不利于萃取操作三、液－液平衡相圖(溶解度曲線)2.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度兩相區～～不利于萃52第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.2.1

液－液平衡相圖10.1

液－液萃取概述

10.2.2液－液平衡方程與分配曲線第十章液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系53一、以質量分數表示的平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中溶質分數萃余相中溶質分數分配系數一、以質量分數表示的平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中54若S與B完全不互溶萃取相中不含B，S的量不變萃余相中不含S

，B的量不變用質量比計算方便液液平衡方程二、以質量比表示的平衡方程萃取相中溶質的質量比分配系數萃余相中溶質的質量比若S與B完全不互溶萃取相中不含B，S的量不變萃余相中55三、分配曲線

以xA為橫坐標，yA為縱坐標，在直角坐標圖上，每一對共軛相可得一個點，將這些點聯結起來，得到曲線稱為分配曲線。溶解度曲線分配曲線三、分配曲線以xA為橫坐標，yA為縱坐標，在直角坐標56分配曲線的作法分配曲線的作法57第十章

液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系10.2.1

液－液平衡相圖10.1

液－液萃取概述

10.2.2液－液平衡方程與分配曲線10.2.3萃取劑的選擇第十章液－液萃取和液－固浸取10.2液－液相平衡關系58一、萃取劑的選擇性與選擇性系數

萃取劑的選擇性是指萃取劑S對原料液中兩個組分溶解能力的差異。

選擇性系數一、萃取劑的選擇性與選擇性系數萃取劑的選擇性是指萃取59因為所以萃取效果β

萃取操作β

＝1

不能實現萃取分離一、萃取劑的選擇性與選擇性系數～因為所以萃取效果β萃取操作β＝1不能實現萃取分離一、萃60二、萃取劑的選擇萃取劑選擇考慮的主要因素

選擇性系數β

原溶劑B