5.2液液萃取过程计算

绪论4.1 液液萃取过程4.2 液液相平衡4.3 萃取过程计算4.4 萃取设备4.5 萃取过程的新进展基本概念利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从一个液相转移。

到另一个液相的分离过程称为液液萃取，也叫溶剂萃取，简称萃取。

待分离的一相称为被萃相，萃取后成为萃余相，用做分离剂的相称为萃取相。

萃取相中起萃取作用的组分称为萃取剂，起溶剂作用的组分称为稀释剂或溶剂。

具有处理量大、分离效果好、回收率高、可连续操作以及自动控制等特点，因此得到了广泛的应用。

1. 液液萃取过程的特点(1)萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触；(2)两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质过程。

(3)两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。

(4)两相的分离需借助两相的密度差来实现。

(5)液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间歇的方式实现。

2. 液液萃取的主要研究内容(1)确定萃取体系包括被萃相体系和萃取相体系的构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。

(2)测定相平衡数据分配系数和分离系数。

(3)确定工艺和操作条件相比、萃取剂和稀释剂用量、被萃物浓度、萃取温度等。

(4)萃取流程的建立完整的萃取和反萃流程。

(5)设备的确定设备形式和结构。

1. 萃取剂的选择(1) 萃取剂应具备的特点①萃取剂中至少要有一个能与被萃物形成萃合物的官能团。

常见的萃取官能团通常是一些包含N、O、P、S的基团。

②萃取剂中还应包含具有较强亲油能力结构或基团，如长链烃、芳烃等，以利于萃取剂在稀释剂中的溶解，并防止被萃相对它的溶解夹带损失。

1. 分配比达到萃取平衡时，被萃物在两相中的浓度比称为被萃物的分配比，也称为分配系数。

D=其中，为被萃物A在萃取相（有机相）中的浓度；为被萃物A在被萃相（水相）中的浓度。

分配比D的值越大，被萃物越容易进入萃取相。

D通常不是常数，要受萃取体系和萃取条件的影响，应根据实验来测定；D=0，表示待萃取物完全不被萃取，D=∞，表示完全被萃取。

实验八 液-液萃取操作实验一、实验目的1．了解液-液萃取设备的结构和特点。

2．熟悉液 液萃取塔的操作。

二、实验原理萃取是分离液体混合物的一种常用操作。

其工作原理是在待分离的混合液中加入与之不互溶（或部分互溶）的萃取剂，形成共存的两个液相，并利用原溶剂与萃取剂对原混合液中各组分的溶解度的差别，使原溶液中的组分得到分离。

1．液-液传质的特点液-液萃取与吸收、精馏同属于相际传质操作过程，它们之间有很多相似之处。

但由于在液-液萃取系统中，两相的密度差和界面张力均较小，因而会影响传质过程中两相的充分混合。

为了强化两相的传质，在液 液萃取时需借助外力将一相强制分散于另一相中（如利用塔盘旋转的转盘塔、利用外加脉冲的脉冲塔等）。

然而两相一旦充分混合，要使它们充分分离也较为困难，因此，通常在萃取塔的顶部和底部都设有扩大的相分离段。

萃取过程中，两相混合与分离的好坏，将直接影响萃取设备的效率。

影响混合和分离的因素有很多，分离效果除了与液体的物性有关外，还与设备结构、外加能量和两相流体的流量等因素有关，以致于很难用数学方程直接求得，所以表示传质好坏的级效率或传质系数的值多用实验直接测定。

研究萃取塔性能和萃取效率时，应注意观察操作现象，实验时应注意了解以下几点：(1)液滴的分散与聚结现象。

(2)塔顶、塔底分离段的分离效果。

(3)萃取塔的液泛现象。

(4)外加能量大小(改变振幅、频率)对操作的影响。

2．液-液萃取塔的计算本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。

水相为萃取相（用字母E 表示，又称连续相、重相）。

煤油相为萃余相（用字母R 表示，又称分散相、轻相）。

在轻相入口处，苯甲酸在煤油中的浓度应保持在0.0015～0.0020（kg 苯甲酸/kg 煤油）之间。

轻相从塔底进入，作为分散相向上流动，经塔顶分离段分离后由塔顶流出；重相由塔顶进入，作为连续相向下流动至塔底经π形管流出。

轻、重两相在塔内呈逆向流动。

在萃取过程中，一部分苯甲酸从萃余相转移至萃取相。

萃取分离技术Extraction 5.1 概述利用物质在互不相容的两相之间溶解度的不同而使物质得到分离纯化或浓缩的方法称为萃取。

目标物液体：液液萃取固体：液固萃取（浸取）有机溶剂萃取双水相萃取液膜萃取反胶束萃取超临界萃取5.2 液固萃取（浸取）¾液固萃取，又称浸取或提取，是一种分离和富集某些天然产物、生化试剂和添加剂的有效手段。

由于溶剂渗入固体试样内部是比较缓慢的过程，因此液固萃取需要较长的时间，一般需要连续萃取。

浸提分为冷浸和热浸两种：¾冷浸法：适用于提取遇热易被破坏的物质及含淀粉、树胶、果胶、黏液质的样品。

¾热浸法：由于提高温度有利于有效成分的溶解度故提取效果较冷浸好。

该方法操作时间长，浸出溶剂用量大，往往浸出效率差，不易完全浸出，不适合有效成分含量低的原料。

为了有效成分的浸出，固体样品尽量粉碎传统的液固萃取装置是利用索氏（Soxhlet）提取器浸取在食品工业中的应用食用油¾除了采用传统的压榨法外，常采用溶剂浸提其中所含的油脂。

黄豆经溶剂浸提后，豆渣中残油量往往低于l%，远较压榨法的豆渣的残油率2%~2.5%为低。

除了油料种籽可以采用浸提法抽取其所含的油脂外，有时还采用浸提法抽取鱼肝或鱼皮的油脂。

常用溶剂：己烷、庚烷、环己烷速溶咖啡¾从咖啡豆中浸提出可溶性成分，经喷雾干燥或冷冻干燥可制得速溶咖啡。

食品功能成分的提取5.3 溶剂萃取法(Solvent Extraction)杂质目的产物料液萃取剂Light phaseHeavy phase溶剂萃取过程示意图实验室溶剂萃取过程分液漏斗有机相水相溶剂萃取法的原理萃取是根据不同物质在两相中分配平衡的差异是实现分离的。

物理萃取：利用溶剂对需分离的组分有较高的溶解能力，分离过程纯属物理过程，理论基础是分配定律；化学萃取：溶剂首先有选择性地与溶质化合或络合，从而在两相中重新分配而达到分离目的，服从相律及一般化学反应的平衡定律。

实验十二液液萃取实验液液萃取实验是一种常用的分离与提取技术，通常用于分离混合溶液中的目标物质。

本实验旨在通过液液萃取的方法，将苯酚从废水中提取出来，以体验并理解这一分离技术的原理与应用。

实验目的：1. 理解液液萃取的原理与操作方法；2. 掌握液液萃取实验的步骤与注意事项；3. 实验中学会运用适当的仪器与试剂，完成液液萃取的操作。

实验原理：液液萃取是一种基于分配平衡原理的分离方法，它依靠不同物质在两种不相溶的溶剂中的分配差异，从而使目标物质从一相转移到另一相。

通常，选择一个合适的溶剂对目标物质进行提取，即在两相中形成溶质的分配平衡，然后通过分离两相，获得目标物质。

实验步骤：1. 准备工作：a. 配置提取溶剂：选择一个适合的提取溶剂，以便提取目标物质。

比如，在这个实验中，我们选择二甲苯作为提取溶剂。

b. 准备混合溶液：将含有苯酚的废水倒入分液漏斗中，并加入适量的二甲苯作为提取溶剂。

2. 萃取操作：a. 摇匀混合溶液：轻轻摇匀分液漏斗，使废水与提取溶剂充分混合。

b. 放置分液漏斗：将分液漏斗放置在合适的支架上，使两相分离。

c. 分离两相：打开分液龙头，控制滴液速度，将废水和提取溶剂分离。

注意，不要将下层的溶剂倒入废水层。

d. 分离废水层：将提取溶剂完全分离出来后，将废水层倒入废液容器中。

这样，我们就获得了含有苯酚的提取溶剂层。

3. 后续处理：a. 蒸干溶剂：将得到的含有苯酚的提取溶剂转移至蒸馏烧瓶中，并蒸干提取溶剂，以得到苯酚。

b. 收集苯酚：使用适当的工具或方法，将蒸馏烧瓶中的苯酚收集起来。

实验注意事项：1. 实验中应当佩戴实验手套、眼镜等个人防护装备，避免对人体造成伤害。

2. 实验操作过程中要小心谨慎，避免溶剂的飞溅和接触火源等危险情况。

3. 注意分离两相时的操作技巧，以免混合两相造成结果的偏差。

4. 尽量减小溶剂的损失，并确保实验室环境健康与安全。

实验结果与讨论：通过本实验，我们成功地使用液液萃取的方法，将废水中的苯酚提取出来。

11 液液萃取（溶剂萃取）Liquid-liquid extraction(Solventextraction)11.1 概述一、液液萃取过程：1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。

溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A (B) 萃取相 Extract分层稀释剂 B B + A (S…少量) 萃余相 Raffinate（残液）一般伴随搅拌过程 => 形成两相系统，并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质：液液两相间的传质过程，即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程，即通过相际传质来达到分离和提纯。

溶剂 extractant（solvent)S 的基本条件：a、S 不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶；b、溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。

即（萃取相内）（萃余相内）最理想情况： B 与 S 完全不互溶 => 如同吸收过程： B 为惰性组分相同：数学描述和计算实际情况：三组分分别出现于两液相内，情况变复杂2 、工业萃取过程：萃取不能完全分离液体混合物，往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离，而溶剂可循环使用。

实质：将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物举例：稀醋酸水溶液的分离：萃取剂：醋酸乙酯3 、萃取过程的经济性：取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现（ 1 ）萃取过程的优势：（与精馏的关系）ａ、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物；ｂ、无相变：液体混合物的浓度很低时，精馏过于耗能（须将大量 B 汽化）；ｃ、常温操作：当液体混合物中含有热敏性物质时，萃取可避免受热；ｄ、两相流体：与吸附离子交换相比，操作方便。

（ 2 ）萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基，可以与被萃取物质结合成萃合物；b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环，可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相，一般认为萃取剂的分子量在350－500之间较为合适。

液液萃取过程中传质系数的计算液液萃取（Liquid-Liquid Extraction）是一种常用的分离技术，是指将混合溶液中的一种或几种有机物从其中分离出来的一种技术。

它可以将有机物以溶剂状形式抽出，也可以将无机物抽出，可以以非常低浓度的溶质进行有效的分离。

这最大程度地减少了分离中的溶剂消耗，极大地节约了能源、时间，降低污染和成本。

传质系数(Mass Transfer Coefficient)是指液液萃取过程中溶质物在两相之间的传质过程的系数，是萃取效率与萃取时间的决定因素之一。

一、传质系数的量化液液萃取中的传质系数可以用相关公式来量化：1. 二相流传质系数：即溶液和萃取剂流动混合时，溶质从一相迁移到另一相的物料传质速率。

2. 热力学传质系数：指的是热力作用的影响，是液体混合的基本参数。

3. 动力学传质系数：是指溶质从一相迁移到另一相的传质速率，也是传质系数的另一基本参数。

4. 外加参数的传质系数：传质系数中的第四个参数，是外加参数的综合影响，包括蒸汽、添加催化剂、增添体积等外界因素。

二、传质系数影响因素1. 溶质属性：溶质的性质包括分子量、反应特性、性状和结构等，对传质系数有重要影响。

2. 溶剂属性：溶剂性质、溶质浓度、相对极性和物理状态等，也会影响传质系数。

3. 温度影响：温度影响溶质的传质速率，当温度升高时，传质系数也会提高。

4.物理性质：包括传质过程中的空气、蒸气、液体湍流和掺杂等物理性质，都会影响传质系数。

三、传质系数的计算传质系数的计算可以使用一些适用性强的公式，比如等静力学理论、溶质伴性传质相关理论、热力学表达式等，也可以采用一些量化测试法（如摩克杯实验）来计算该参数。

一般来说，传质系数是分步测量的，即根据系统不断变化的参数，重复测试传质系数的数值，然后取其极限值。

此外，可以借助计算机模拟传质系数，并结合实际测量结果来估算，得到最终的数值。

综上所述，传质系数是液液萃取过程中混合物质从一相向另一相转移的能力指标，对液液萃取过程的萃取效率和萃取时间有重要影响，可以采用公式计算、实验测量、计算机模拟等方式来进行确定。

液液萃取操作流程《“液液萃取”那些事儿》嘿，大家好啊！今天咱要来唠唠液液萃取操作流程这档子事儿。

液液萃取啊，就像是一场特别的“寻宝游戏”！准备工作就像是在整理自己的行囊，要把该带的家伙什都准备齐全咯。

那大大小小的容器，仿佛就是我们冒险路上的各种道具。

当一切准备就绪，那就是正式开始游戏啦！首先就是把咱的原料液倒进那个特别的“大宝罐”里。

这时候我就老觉得自己像个厨师，在给我的“美食大餐”准备材料。

接下来，关键的角色登场了，就是咱的萃取剂。

这萃取剂啊可是有大能耐的，它就像是一个神奇的“磁铁”，能把我们想要的宝贝从那堆原料液里给吸出来。

倒入萃取剂后啊，就得开始摇啊摇，晃啊晃。

这感觉就好像在给它们俩举办一场盛大的舞会，让它们好好地亲密接触一下，然后产生奇妙的反应。

看着它们在那里翻滚、融合，我这心里就琢磨着，嘿呀，它们正在里面忙活着呢，不知道会变出啥好东西来。

等它们跳完舞，就该静置啦。

这时候就像是让它们好好休息一下，慢慢沉淀下来。

然后就会神奇地看到分层出现啦，就跟变魔术似的。

上面那层就是我们辛辛苦苦“淘”到的宝贝啦。

接着就是把那宝贝给分离出来咯。

这过程就像是在小心翼翼地从宝藏堆里挖出我们最想要的那颗宝石。

得轻手轻脚，生怕一不小心就把好不容易得来的成果给搞砸了。

要是不小心弄洒了一点，哎哟喂，那可真叫一个心疼啊，感觉就像掉了几块金子一样。

最后，把得到的宝贝妥善处理好，这一场液液萃取的冒险就完美结束啦！每次完成一次液液萃取操作流程，我都感觉自己像是个小小的科学家，在这个神奇的化学世界里探索着、发现着，别提多有成就感啦！总之啊，液液萃取操作流程虽然看似复杂，但只要咱用心去玩这场“寻宝游戏”，那肯定会收获满满，乐趣无穷。

怎么样，听了我的分享，是不是对液液萃取有了更有趣的认识呀？哈哈！。