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萃取法(属于三级处理) PPT

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化工原理 第十二章 萃取PPT课件

化工原理 第十二章 萃取PPT课件

萃取剂的选择性可用选择性系数 表示，其定义
式为
yA/yB yA/xAkA
xA/xB yB/xB kB
2020/6/6
.
21
2 影响分层的因素
为使两相在萃取器中能较快的分层，要求萃 取剂与被分离混合物有较大的密度差，特别是对 没有外加能量的设备，较大的密度差可加速分层， 提高设备的生产能力。
两液相间的界面张力对萃取操作具有重要影 响。萃取物系的界面张力较大时，分散相液滴易 聚结，有利于分层，但界面张力过大，则液体不 易分散，难以使两相充分混合，反而使萃取效果 降低。界面张力过小，虽然液体容易分散，但易 产生乳化现象，使两相较难分离，因之，界面张 力要适中。
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图12-4 溶解度曲线
.
11
溶解度曲线将三角形相图分为两个区域： 曲线以内的区域为两相区，以外的区域为 均相区。显然萃取操作只能在两相区内进 行。
位于两相区内的混合物分成两个互相平 衡的液相，称为共轭相，联结两共轭液相 相点的直线称为联结线，
临界混溶点是在一定溶质含量下两共轭 相变为一相的临界点，其位置一般并不在 溶解度曲线的最高点，常偏于曲线的一侧， 将溶解度曲线分为左右两支。
实验表明，相同总量的萃取剂以每级加 入的量相等时萃取效果最好。后续的加料方 式均为等量加入。
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.
33
二、多级错流萃取的计算
1、萃取剂和原溶剂部分互溶的体系 采用三角形相图求解
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.
34
(1) 按第1级原料液萃取剂得量和组成，确定第1 级混合也得量和组成，得点M1
(2) 过点M1作联结线得经第一级萃取后得萃取相 E1和萃余相R;
2020/6/6

萃取-课件

萃取-课件

乳化现象
有机相 水相
乳化层
水包油（O/W）型 油包水（W/O）型
乳浊液的破坏措施
物理法：离心、加热，吸附，稀释 化学法：加电解质、其他表面活性剂 * 转型法 加入一种乳化剂，条件： ① 形成的乳浊液类型与原来的相反，使原乳浊液转型 ② 在转型的过程中，乳浊液破坏，控制条件不允许形成 相反的乳浊液， * 顶替法 加入一种乳化剂，将原先的乳化剂从界面顶替出来： ① 形成的乳浊液类型与原来的一致 ② 它本身的表面活性 > 原来的表面活性 ③ 不能形成坚固的保护膜。
1 你能叙述一下四氯化碳萃取碘水的过程吗？
我们把四氯化碳称为萃取剂，碘水中的水 2 称为原溶剂，你能归纳出选择萃取剂的原
则吗？
3 请你给萃取下一个定义
b. pH值
c. 相比 影响分配系数，影响物质解离情况
d. 盐分
溶媒比＝溶媒体积/萃取体积
溶媒比↑萃取效果↑溶媒回收费用↑
e. 乳化程度
盐分影响分配系数
尽量破坏乳浊液，如轻度乳化，要加热过滤离心（热 敏物质不用热）；重度乳化，加SDS、溴化十五烷基 吡啶等去乳化剂。
pH的影响
pH对表观分配系数的影响（pH ~ K） pH低有利于酸性物质分配在有机相，碱性 物质分配在水相。 对弱酸随pH ↓K ↑, 当pH << pK 时， K→K0
当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时生化物质倾向于在两相之间进行分配当条件选择得恰当时所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移集中到一相中而原来溶液中所混有的其它杂质如中间代谢产物杂蛋白等分配在另一相中这样就能达到某种程度的提纯和浓缩
本章主要内容
1.萃取概念及基本原理 2.萃取的操作过程 3. 萃取过程的影响因素

萃取Microsoft PowerPoint 演示文稿

萃取Microsoft PowerPoint 演示文稿
A
yAm ax
y’A
E F M’ R
R1
E1
B
S
例12-2 以水为溶剂，对xF＝30%的丙酮-乙酸乙酯溶液进行
单级间歇萃取，为使萃余液的溶质组成 x 降到15%，每千克
原料需加水多少？能得到多少萃取液，其组成多大？若使萃
余液的溶质组成 x 降到5%，结果如何？
解：(1)在BA边上找出点F、R； (2)联结R与S与溶解度曲线交于点R ；
温度的影响敏感，温度升高，
溶解度增大，两相区小， 不利
于萃取操作。
4. 分配系数 分配系数：在平衡共存的两液相中，溶质A的分配关系。
kA

溶的组成

yA xA
即： yA k AxA
说明： ◇kA和温度有关，温度升高，kA下降； ◇同时与浓度有关，溶质浓度升高，kA下降。 ◇ 但浓度较低时，kA可视为常数（恒温、恒压）。
联结线斜率对分配系数的影响：
y＞x
y＜x
y=x
例12-1 丙酮和乙酸乙酯在30℃的相平衡数据如下，作出联结线 和溶解度曲线，求相应的分配系数，酯相中x=0.3时的平衡数据。
序 乙酸乙酯相（R）
水 相（E）
号 A% B% S% A% B% S%
1 0 96.5 3.5 0 7.4 92.6
2 4.8 91.0 4.2 3.2 8.3 88.5
yA xA

3.2 4.8
0.667
三、三角相图在单级萃取中的应用
1. 单级萃取
（1）流程
F, xF S
混合器 M
单级萃取流程示意图
E，xE
澄清槽
R, x
（2）特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。

萃取技术PPT课件

萃取技术PPT课件
第10页/共12页
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
第11页/共12页
感谢您的观看。
第12页/共12页
第4页/共12页
仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
第9页/共12页
注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗， 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法，通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水，振荡，看是否泄漏和 旋塞是否严密，萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定，同．时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开，最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求：和原溶液 中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远 大于原溶剂，并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意：①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超 过漏斗容积的2/3，塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食 指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时 用手指控制活塞，将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置，待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
第1页/共12页
• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或 多组分溶液，实现组分分离的传质分离过 程，是一种广泛应用的单元操作。 利用相 似相溶原理，萃取有两种方式：

生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件

生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件

mCl
[R Cl - ] [Cl - ]
则
mAKeC mlCl1[H K 2][K H 1 K ]2 21
43
-化学萃取平衡之分配平衡（2）
二（2－乙基己基）磷酸萃取氨基酸为例，其所对应的离 子交换反应
A2(H2RA ) R(3H H R )
KeH[A[AR]([(HH3R]R[2)H])]
氨基酸的表观分配系数为
6
生物产品萃取根据分子量大小划分
小分子类 化合物相对分子量约小于1000，如氨基酸、 抗生素、维生素、有机酸等，采用有机溶 剂萃取
大分子类 相对分子量大于1000，如酶，抗体，蛋白 质等，有机溶剂不适用，可选用反胶团萃 取、双水相萃取等
7
工业上生产青霉素
大多采用醋酸丁酯为萃取剂，pH=1.8～2.2， 相比VO/VW=1/2～1/2.5，温度5℃，反萃取过 程采用碳酸氢钾或碳酸钾水溶液为反萃取剂。
A
A+
A+
AA+
A AClA
有机相
R+Cl-
RR++CA-l-
R+Cl-
R+Cl-
R+Cl-
42
化学萃取平衡之分配平衡
季胺盐萃取氨基酸为例，其所对应的离子交换反应
R C lA R A -C l
[RA-][Cl- ] KeCl [RCl- ][A- ]
氨基酸和氯离子对应的表观分配系数分别为
[R A- ] mA cA
51
2、双水相形成
当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作 用时，即一种分子周围将聚集同种分子而 排斥异种分子，则在达到平衡时，就形成 分别富含不同聚合物的两相 。

萃取分离讲解 ppt课件

萃取分离讲解 ppt课件
4 萃取分离
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取（提取） ● 微波萃取
PPT课件
1
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系 进行的分离操作。液液界面的面积越大，达 到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液 滴应尽量细小化。平衡后，各自相的液滴还 要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物 质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后 实现分离的方法。
M n nHR有 MRn有 nH
Kex

[ MRn ]有 [ H ]n [ M ][ HR]n有
当萃取反应达到平衡时，金属离子在两相中的分
配比为：
[
D
[
CM ]有
[ MRn ]有
CM ]水 [ M n ] [ MRn ]
上式可进一步简化：
D

[ MRn ]有 [ M n ]
PPT课件
6
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
PPT课件
7
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
PPT课件
28
索氏 (Soxhlet) 萃取器
常将试样置于索氏萃取器中，用 溶剂连续抽提，然后蒸出溶剂， 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液，有利于后续的测定。

化学实验基本方法——萃取PPT共26页

化学实验基本方法——萃取PPT共26页
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
化学实验基本方法——萃取
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。

萃取优秀PPT

萃取优秀PPT
10
萃取操作过程：
在萃取设备中，原料F与萃取剂S充分混合 接触，使溶质从原料扩散于萃取剂中，从而 形成共存的两相。一相以溶有溶质的萃取剂 为主（萃取相E）；另一相以从原料中萃取 出溶质的萃余料为主（萃余相R）。萃取相 与萃余相分离后，分别利用设备回收萃取剂， 分别得到萃取物和萃余物，回收的萃取剂可 循环使用。
11
S’
萃取剂S 原料F
萃
萃 取
萃取相E
设 备
取 剂 回
萃取物E′
收
回 收 萃 取 剂
设
备
萃余相R
萃
设 备
取 剂 回
萃余物R′
收
萃取过程
12
一、中药材中的成分 分为有效成分，辅助成分，无效成
分和组织物。在提取中，前两者应尽 量提取完全，后两者尽量除去。
二、中药提取的类型 分为单体成分提取、单味药提取和
升液管
轻液向上流
8
若选择重液作为分散相，则需使塔身倒转。
3、离心式萃取设备
能有效地强化
萃取过程，特
别使用与其他
萃取设备难以
处理的物系。
缺点使结构复
杂，造价高，
能耗大，使其
应用受到限制。
9
第二节 固液萃取
利用溶剂将原料药材中的可溶性组分溶解， 使其进入液相，再将不溶性固体与溶液分开的 单元操作成为固液萃取，也叫提取或浸提。其 实质是溶质由固相传递至液相的传质过程。这 一方法可用于提取固体原料中的可溶性组分， 也可用于除去不溶性固体物中所夹带的可溶性 物质（杂质）。
1、混合-澄清器
混合-澄清器是一种但见组合式萃取设备，每
一级均由一混合器与一澄清器组成，如图所示。
该萃取设备的优点使可根据需要灵活增减级数，

《萃取分离法》PPT课件

《萃取分离法》PPT课件

② 冠（穴）醚萃取体系 冠醚与阳离子配位后，阳离子原来的配对阴离子仍
伴随在外。
硫氰化铷
穴醚[特点
（1）金属阳离子与冠（穴）醚中的杂原子（O、N、S、P等） 分子间相互作用形成配合物后进入有机相。
（2）配合物的稳定性与空穴直径、杂原子种类、数目和空间排 列、环上取代基、金属离子体积和电荷、溶剂性质等有关。
（9）第三相形成的影响
第三相的形成影响萃取过程，必须避免。
（3）穴醚具有多环，三维结构，其球形空穴对金属离子的配合 能力比单环的冠醚要大得多。
（4）冠（穴）醚的亲水杂原子向内侧，外侧是疏水的－CH2－ CH2－基，使萃取配合物在有机相溶解性增加。
③ 佯盐萃取体系：
机理：以乙醚萃取6 mol/L盐酸水溶液中的Fe3+为例
水相中被萃取金属离子Fe3+与适当的阴离子Cl-结合形 成配阴离子
85.00
热力学分配平衡常数K0
K 0 org [ A]org org KD也称（萃取aq ）分[配A]系aq 数 aq
KD
org aq
2. 分配比
当溶质在某一相或两相中发生离解、缔合、配位或离子聚集
现象时，同一溶质在同一相中就可能存在多种形态。
如：OsO4在CCl4/H2O体系中分配时：
Walther Nernst
20世纪40年代以后，溶剂萃取走向成熟： ◆ 完善的理论体系 ◆ 丰富的萃取模式 ◆ 广泛的应用领域
溶剂萃取法的优缺点
优点
• 仪器设备简单，操作方便； • 分离选择性高； • 应用范围广：无机物、有机物；大量、微量组分富集。 • 处理量大，适合工业规模分离，易于实现连续自动操作。
（3）金属离子浓度的影响
金属离子浓度较低时，对萃取几乎无影响，金属离子浓 度很高时，会导致有机相中游离萃取剂浓度降低。
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* 采用的溶剂称为萃取剂，被萃取的污染物称为溶质，萃取后的
萃取剂称为萃取液。
*
*1.原料液和溶剂进行接触
*2.使萃取相萃余相分层 *3.进行溶剂回收等步骤
*
* 萃取法适用于：能形成共沸点的恒沸化合物，而不能
用蒸馏、蒸发方法分离回收的废水组分；热敏感性物 质，在蒸馏和蒸发的高温条件下，易发生化学变化或 易燃易爆的物质；沸点非常接近，难以用蒸馏方法分 离的废水组分；难挥发性物质，用蒸发法需要消耗大 量热能或需要高真空蒸馏，例如含乙酸、苯甲酸和多 元酚的废水；对某些含金属离子的废水，如含铀和钒 的洗矿水和含铜的冶炼废水，可以采取有机溶剂萃取、 分离和回收。
*
萃取法（属于三级处理）
*萃取：是将一种选定的溶剂加入到待分
离的液体混合物中，由于混合物中各组分 在该溶剂中溶解度的不同，可以将原料中
所需分离的一种或数种成分分离出来。
*
* 向废水中投加一种与水不互溶，但能良好地溶解废水中污染物
的溶剂，使其与废水充分混合接触。由于污染物在溶剂中的溶 解度大于在废水中的溶解度，因此大部分污染物转移到溶剂相 里，然后分离废水和溶剂，即可达到分离、浓缩污染物和净化 废水的目的。
*
某铜矿矿石场废水含铜0.3-1.5g/L、含铁4.5-5.4g/L、 含砷10-300mg/L、pH=0.1-3。该废水用N-510作复合萃取 剂，用萃取器进行六级逆行萃取，含铜的萃取剂用H2SO4 进行反萃取，再生后重复使用。
*
被萃取物从萃取剂中分离出来后，萃取剂可
重复使用。再生方法有: ①蒸馏:利用萃取剂和被萃取物的沸点差别 进行分离。 ②投加化学药剂:使被萃取物转化成不溶于
使用浓度范围广 传质速率快
萃取法的优点
适于连续操作 产品纯度高 能量消耗少
*
*1.选择性好 *2.萃取剂与原料液有较大密度差 *3.萃取剂的表面张力大一些 *4.萃取过程能耗低 *5.萃取剂的化学稳定性和热稳定性好 *6.萃取剂价格低廉且资源充分
*
*萃取设备可分为三类:罐式（萃取器）、塔式
（萃取塔）和离心机式（萃取离心机），其 中塔式设备最常用。
*萃取器通常为间歇操作，装料、搅拌、静澄
和出料四个步骤。分为筛板萃取塔、脉动筛 板萃取塔、转盘萃取塔和填料萃取塔。
*萃取塔和萃取离心机是连续操作。
*
*
*
*
ห้องสมุดไป่ตู้
*
*
为了增加萃取设备的效益，就要提高萃取速 率。萃取速率是在单位时间内被萃取物质转入萃 取剂中的数量。在实际操作中可采用高分配系数
的萃取剂以增大各相中的推动力;或者选用增加相
萃取剂的盐类。
*
*
际接触的萃取设备以增加两相的接触面积;或者以 增加萃取剂的用量等方法来提高萃取速率。
*
*1.萃取法处理含酚废水
*
煤气厂、焦化厂煤气冷却时形成的冷 凝液中含有很多的焦油、氨和酚，称为
“氨水”。氨水在脱氨以后含有酚1-3g/L，
为了回收有用的酚和避免含酚废水污染环 境，常用萃取法进行脱酚。
*2.萃取法处理含重金属废水