10.3 液液萃取过程的计算

10.3 液-液萃取过程的计算

Y1
1 2
J
3
YS
4
斜率
D Xn X n计算 ≤ X n规定 n=4
B/S XF
多级逆流萃取直角坐标图图解计算
10.3.3 多级逆流萃取的计算
二、多级逆流萃取的计算
(2) 解析法设平衡关系为 Y 类似于逆流吸收
= KX
(B) V S (S ) ( Xn )Y2 X2(YS )
* 1 1 Y1 −Y 2 1 NT = ln[( 1 − ) + ] * ln A A Y2 − Y2 A
B 由操作线方程 Y1 − YS = − ( X1 − XF ) S
10.3.2 多级错流萃取的计算
二、多级错流萃取的计算
S XF + YS Am = KS B B X1 = 萃取 1 + Am 因子 S S ( XF + YS ) YS B 第二级：第二级： X2 = + B (1 + Am )2 1 + Am
F MS = S MF
F R M
E
单级萃取图解
10.3.1 单极萃取的计算
二、B 与 S不互溶物系不互溶物系
若 B与 S 完全不互溶萃取相中不含 B，S 的量不变萃余相中不含 S ，B 的量不变用质量比计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
10.3.2 多级错流萃取的计算
二、多级错流萃取的计算
1. B与 S部分互溶物系与部分互溶物系已知：原料量 F 原料组成 xF 各级萃取剂用量 Si 规定：最终萃余相组成 xn 计算：萃取级数 n 萃取级数三角形相图图解法

化工原理下册课件液液萃取和液固浸取

第十章液－液萃取和液－固浸取
10.4 萃取设备 10.4.1 萃取设备的基本要求与分类 10.4.2 萃取设备的主要类型 10.4.3 萃取设备的选择
萃取设备的选择
萃取设备选择考虑的因素
❖ 需要的理论级数 ❖ 生产能力 ❖ 物系的物性
密度差界面张力腐蚀性 ❖ 物系的稳定性和液体在设备内的停留时间 ❖ 其他
一、超临界萃取的基本原理
3.超临界萃取的原理
萃取剂
在超临界状态下, 压力微小变化引起密度变化很大, 使溶解度增大。
压缩到超临界状态
液体(或固升温、降压体)混合物
萃取组分
溶剂与萃取组分分离
二、超临界萃取的典型流程
超临界萃取过程分为萃取和分离两个阶段, 按分离方法不同分为三种流程。
超临界萃取是具有特殊优势的分离技术。多年来, 众多的研究者以炼油、食品、医药等工业中的许多分离体系为对象开展了深入的应用研究。在石油残渣中油品的回收、咖啡豆中脱除咖啡因、啤酒花中有效成分的提取等工业生产领域, 超临界萃取技术已获得成功地应用。
用超临界CO2从咖啡中提取咖啡因的流程
1－萃取塔；2－水洗塔；3－蒸馏塔；4－脱气罐
一、萃取设备的基本要求
萃取设备的基本要求
❖ 两相充分的接触并伴有较高程度的湍动 ❖ 有利于液体的分散与流动 ❖ 有利于两相液体的分层
二、萃取设备的分类
液体分散的动力重力差
脉冲
外加能量
旋转搅拌
往复搅拌离心力
逐级接触式筛板塔
脉冲混合－澄清器混合澄清器夏贝尔塔
卢威离心萃取机
微分接触式喷洒塔填料塔
作业题: 7、8
本章小结
本章重点掌握内容

萃取过程的计算

萃取过程的计算
2. 解析法
对于原溶剂B与萃取剂S不互溶的物系，若在操作范围内，以质
量比表示的分配系数K 为常数，则平衡关系可表示为
Y=KX
（8－16
式中 Y——萃取相E中溶质A的质量比分数；
X——萃余相R中溶质A的质量比分数；
K——相组成以质量比分数表示时的分配系数。
即分配曲线为通过原点的直线。在此情况下，当错流萃取的各
萃取过程的计算
图8－14 三级错流萃取三角形坐标图解
萃取过程的计算
（3）以R1为原料液，加入纯的萃取剂S，依杠杆规则找出两者混合点M2，按与(2)类似的方法可以得到E2和R2，此即第二个理论级分离的结果。
（4）以此类推，直至某级萃余相中溶质的组成等于或小于规定的组成xR为止，重复作出的联结线数目即为所需的理论级数。
(1)由已知的相平衡数据在等腰直角三角形坐标图中绘出溶解度曲线和辅助线，如图8－11所示。
(2)在三角形坐标的AB边上根据原料液的组成确定点F，根据萃取剂的组成确定点S（若为纯溶剂，则为顶点S），联结点F、S，则原料液与萃取剂的混合物系点M必落在FS连线上。
萃取过程的计算
(3)由已知的萃余相组成xR，在图上确定点R，再由点R利用辅助曲线求出点E，作R与E的联结线，显然RE线与FS线的交点即为混合液的组成点M。
（8－12）
联立求解式（8－6）和式（8－12）得
萃取过程的计算
同理，可得萃取液和萃余液的量E′、R′，即上述诸式中各股物流的组成可由三角形相图直接读出。
萃取过程的计算
二、多级错流萃取的计算
单级萃取所得的萃余相中往往还含有较多的溶质，为进一步降低萃余相中溶质的含量，可采用多级错流萃取。其流程如图8－13所示。

化工原理液液萃取和液固浸取概述

萃取液量 E?、组成 y?E 萃余液量 R?、组成 xR?
30
E?
yE?
xF
F
x?R
R? R
xR
E M
单级萃取图解
yE
纯溶剂
31
一、B 与 S 部分互溶物系
M ? F ? S ? R? E
S = F ×MF MS
R? M? E
E ? M ? RM RE
E ?? F ? R?F R?? F ? E ?
20
一、以质量分数表示的平衡方程
气液平衡方程液液平衡方程
yA ? kAxA
yA ? kAxA
萃取相
中
溶质分
数
kA ?
yA xA
分
配
系
数
kB ?
yB xB
萃余相中溶质分数
21
二、以质量比表示的平衡方程
若 S与 B完全不互溶萃取相中不含 B，S 的量不变萃余相中不含 S ，B 的量不变
液液平衡方程 YA ? KAXA
xA 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15.0 17.5 20 25 30 35 40 41.6
R 相
xS 5 5.05 5.1 5.2 5.4 5.6 5.9 6.2 6.6 7.5 8.9 10.5 13.5 15
37
解：
（1）溶解度曲线和辅助曲线由题给数据，可绘出溶解度曲线LPJ，由相应的联结线数据，可作出辅助曲线JCP，如本题附图所示。
11
二、各组分量之间的关系－杠杆规则
M = MA + MB
M A ? OB M B OA M A ? OB M AB MB ? OA M AB
MA A 差点

液液萃取原理

kA >对角线 y = x 的 P
上方； kA <1的体系在下方；
kA =1时，分配曲线与 y = x 线相重合。
分配曲线
x
五、杠杆规则
当两个混合物C，D 形成一 A
个新混合物 M ，或由 M 分离成
C，D时，可以用杠杆规则推出
它们质量与组成(质量分率)之间
MC
的关系。
☆ 温度对萃取剂性能的影响
当T↓→↑ →流动性↓ ↑
扩散系数↓
传质速率↓
所以有必要选择适宜的操作 T。
若S为易挥发组分，则其气化热要小。若S萃取能力大，则循环量小，E相中S的回收费用低；或S在 B中的溶解度小，也可减小R相中S的回收费用。
若 1，可以考虑用反萃取和结晶的方法分离。
四、萃取剂的其它物性
1. LL↑→液-液分层速度↑→设备生产能力↑ 2. 界面张力 LL LL↑，分散相中的细小液滴易于聚结，有利于分层；但 LL↑↑，则液体不易分散，
1、分配系数
分配系数kA 指某种物系在一定的温度下萃取，共轭相中A在E相中的 xA
yA
组成yA与在R相中的组成xA之比。
xB
yB
kAyA/xA kByB/xB
kA值越大，表明A组分更多地进入 kA >1 E相，萃取分离的效果越好。 kA >,=,<1， kA <1 表现在联结线的走向如图示。
kA=1
一、溶解度曲线和联结线 ②
☆溶解度曲线的做法
① 均相区
两相区加A由浊至清
R1
M1
E1
LM
Q
将B、S按一定比例混合为M 点组成，静置得L、Q两液相；加一定量的A成M1点，静置得 R1、E1；再加A，…，至某量时出现清液，止。

萃取过程的计算

在 FE1 及 RnS0 两线间，过点作任意操作线与溶解度曲线相交于 Rm-1 与 Em ，得操作线上一点（xm-1、ym），重复上述步骤可得操作线。
GLL
多级逆流萃取：萃取剂与稀释剂不互溶
B,XF X1
X2
X3
Xn-1
B,Xn
B XF
S Y1 1
1
2
Y3
S,Y1
Y2
3
n
Y4 Yn S,YS
R2 E3
R3
Rn-1 En
Rn Mn
萃取剂 S, yS
E
1
M3
E4
最终萃取相
物料衡算
每一级的 i = 1 F + E2 = R1 + E1 或 F - E1 = R1 - E2 “净流量” i = 2 F + E3 = R2 + E1 或 F - E1 = R2 - E3 i = n F + S = Rn + E1 或 F - E1 = Rn - S F - E1 = R1 - E2 = R2 - E3 = ．．．= Rn-1 - En = Rn - S = Δ
HF S max F HS 0
E H S0 S
在极限情况下，混合液只有一个相，起不到分离作用。萃取操作S应满足下列条件
Smin S0 Smax
GLL
例10-1：以水为溶剂萃取丙酮—醋酸乙酯中的丙酮，三元物系在30℃ 下的相平衡数据如表10-1所示。试求： ① 在直角三角形相图中，作出溶解度曲线和六条联结线； ② 各对相平衡数据相应的分配系数和选择性系数； ③ 当酯相中丙酮为30%时的相平衡数据； ④ 当原料液中丙酮含量为30%，水与原料液的质量相等，每kg原料液进行单级萃取后的结果。

液液萃取(溶剂萃取).

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。

[精华]液液萃取例

液-液萃取实验(1)设备参数萃取塔塔径D=37mm；塔高=1000mmm；塔的有效高度H=750mm(2)实验数据及处理记录频率为10/次时，T煤=27℃，T水=26℃；频率为20/次时，T煤=30℃，T水=28℃；相关物性参数：水的密度1000kg/m3；煤油密度800kg/m3；流量计转子密度7900kg/m3 ；苯甲酸相对分子质量M=122012g/mol.1）转子流量计校正：q==6.805 L/h2）原料煤油浓度的计算：(对频率为10/次时原料举例)苯甲酸浓度C1 X V1=C（NaOH）x V(NaOH) =0.0134X14.35X10-3mol/l煤油的质量=800x10x10-6=8.00g煤油的浓度X1=C1xV1x122.12/8.00kgA/kgB=2.94×10-3 kgA/kgB; y2=0.同理可得其他成分的浓度，结果见上表。

Y与1/(Y E-Y)的数据关系℃计算示例原料煤油浓度C1 =14.80×0.0134/10=0.019832 mol/l煤油密度：0.8000g/cm3 苯甲酸摩尔质量：M=122g/mol 水的密度：1g/ cm310ml煤油质量:m=0.8000×10=8.0000g 25ml水质量：m=1.0000×25=25.0000g原料煤油浓度X1 =0.019832×0.01×122/8.0000=3.024×10-3 kgA/kgB同理可得到其他的浓度。

Y2=0做操作线描点（X1,Y1）,(X2,Y2)，连接两点即可得到操作线。

在塔底和塔顶浓度范围内，取一系列的Y值，由10次/分操作线方程y=1.046x+0.0019可得一系列对应的X值。

20次/分操作线方程为y=1.0305x+0.0019。

再由10次/分，按25℃平衡方程y=76143x3-476.58x2+1.2614x+3E-06的相应X对应的Y E 值。

液液萃取

(1)溶质A各质点的分离；原先是固态或液态的溶质B．先分离成分子或离子等单个质点。此过程需要吸收能量，这种能量的大小通常与分子之间的作用力有关，一般顺序为：非极性物质＜极性物质＜氢键物质＜离子型物质 (2)溶剂B在溶质A的作用下形成可容纳A质点的空位；此过程也需要吸收能量，其大小与溶剂分子A之间的相互作用力有关，一般顺序与上述相同：非极性物质＜极性物质＜氢键物质
(1) 流程
第二节萃取过程的计算
mF, xF
mS
xE, y 混合器 mM, z mR, x
澄清槽
单级萃取流程示意图
（2）特点 ◇ ◇ （3）计算已知原料液的处理量及组成（生产工艺给定），计算：操作型：给定S 的用量mS 及组成，求萃取相E与萃余相R的量mE 和mR 及组成 y、x。设计型：根据给定的原料液F及规定的分离要求，求溶剂S用量。原料液与溶剂一次性接触。萃取相与萃余相达到平衡。
水包油（O/W）型
油包水（W/O）型
降低界面张力，降低表面自由能界面电荷界面膜增大介质黏度

4）生物类料液引起的乳化现象
• 原因——蛋白质是一种天然乳化剂
• 种类——大多形成W/O型
5）去乳化方法

加热稀释离心过滤静电电解质顶替法转型法
一、单级萃取
来决定。
根据萃取目标物质的介电常数，寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂，也是溶剂选择的重要方法之一。
三、萃取分离的影响因素
1.萃取剂的影响与选择原则
① 萃取剂的选择性萃取剂的选择性系数β大，则此种萃取剂的选择性好 ② 萃取剂与原溶剂的互溶度 ③ 萃取剂的物理性质萃取剂与稀释剂之间应有较大的密度差，且二者之间的界面张力适中 ④ 萃取剂的化学性质化学稳定性好，不易分解，闪点高，且对人体无毒性或毒性低 ⑤ 萃取剂的回收蒸馏 ⑥ 萃取剂经济好，价廉易得，且对设备腐蚀性小、安全性好

液-液萃取操作实验

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。

液液萃取实验数据处理教程(原创)

液-液萃取实验数据处理教程PS：本教程特别针对用桨叶旋转萃取塔完成的液-液萃取实验，若实验相关内容有出入的话各位看官自行脑补修改~！首先，总结一下得到的原始数据：测定的轻相（煤油）入口/原料样品、轻相出口/塔顶轻相样品、重相（水）入口/塔底重相样品消耗NaOH的体积，各相取样体积以及其他相关设备参数和试剂参数，后面会逐渐提到。

下面上图：实验原理：液-液两相在萃取塔中进行连续逆流接触，取高度为dH的微元体，对溶质组分做物料衡算后得：dH=d(SY)K Y a(Y e−Y)S T式中：a——单位设备体积的两相接触表面积，即比表面积，m2/m3；S——塔内任意横截面上萃取剂的质量流量，kg/s；K Y ——以(Y e −Y)为推动力的总传质系数，kg/(m 2·s) S T ——塔的横截面积，m 2；Y ——塔内任意横截面上萃取相中溶质组分A 的质量比，kgA/kgB ；Y e ——与塔内任意横截面上萃余相呈平衡的萃取相中溶质的质量比，kgA/kgB 。

对特定条件下的连续逆流萃取操作过程，S K Y aS T基本不变，作常数处理，将上式积分并整理后得：H =H OE N OE式中：H OE ——萃取相的总传质高度，m ；N OE ——萃取相的总传质单元数。

H OE =SK Y aS TN OE=∫dYe Y 1Y 2在Y-X 坐标系中做平衡曲线及操作线，在塔顶及塔底的浓度范围内任取一系列Y 值，可由操作线找出一系列的X 值，再用平衡曲线找出一系列的Y e 值，进而计算出对应的1(Y e −Y)值。

在直角坐标系上，以Y 为横坐标，1(Y e −Y)为纵坐标，绘制曲线，图解积分求传质单元数N OE ，H 为设备参数，进而得到H OE 。

体积总传质系数为：K Y a =S OE T~~~~~~~~~~~~~~~~~~~我是华丽丽的分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 下面就根据实验原理将计算过程及要点展示如下：计算步骤1.根据滴定体积算出苯甲酸在各出入口的浓度（质量浓度）2.做出操作线，取一系列Y值得到一系列X值为纵坐标，绘制曲线3.根据平衡曲线算出Y e，进而以Y为横坐标，1(Y e−Y)4.在上述曲线中图解积分，最后得到相关计算量一、算出苯甲酸在各出入口的浓度（质量浓度）密度等数据大家要按照自己做实验时的温度来取，具体计算过程就略啦~主要就是注意区别溶剂以及计算单位（kgA/kgB）~下面上图：进水就是不含苯甲酸的水~二、操作线按照上述的X、Y对应的值即可得到两组（X，Y）的点，这两个点连线得到的就是操作线，如下图所示：在上述操作线的Y范围内取一系列值，然后算出对应的X值，以小编的数据来说就是取0~0.000212区间中的一系列值~。

化工原理10.2 液液萃取过程的计算

10-2
0.4 0.6 0.8
10-3 10-4 0
Am=20
1
2
3
6.0
3.0
4
5
6
N
1.0 1.2
1.5 2.0
7
8
9 10
N~XN的关系曲线
17
【例】已知xF=20%丙酮水溶液，流率F，错流萃取，以1,1,2三氯乙烷作萃取剂，每一级流率为S1，要求萃余液中丙酮含量降到xk=5%，求理论级数和萃取相、萃余相的流率。
XF)
8
B Y1 S ( X1 X F ) Ys
——单级萃取的操作线方程
Y
E1 Y1
B S
YS
X1
XF X
9
10.3.2 多级错流萃取的计算
1、多级错流接触萃取的流程
萃余相
萃余液
萃取相
萃取液
每级都加入新鲜溶剂，前级的萃余相为后级的原料，只要级数够多，最终可得到溶质很低的萃余相。缺点：溶剂的用量很大
B S
XF
YS
)
同样对第二级
X1

XF KS
S B
YS
1
B
萃取因子，用Am表示
Y2
B S
X
2

(
B S
X1 YS )
Y2 KX 2
X1

XF KS
S B
YS
1
B
X2

(XF

S B
YS
( Am 1)2
)

S B
YS
1 Am
15
依次类推，对第n级则有：
Xn

(X

化工原理-萃取过程的计算33页PPT

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。 ——库法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不活水来。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。 ——笛卡儿
化工原理-萃取过程的计算
16、自己选择的路、跪着也要把它走完。 17、一般情况下)不想三年以后的事，只想现在的事。现在有成就，以后才能更辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。

萃取过程的计算

12萃取本章学习要求1.熟练掌握萃取过程的原理；部分互溶物系的液-液相平衡关系；萃取过程（包括单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取）的计算；对于组分B 、S部分互溶体系，要会熟练地利用杠杆规则在三角形相图上迅速准确的进行萃取过程计算；对于组分B、S不互溶体系，则可仿照吸收的计算方法。

2.理解溶剂选择的原则；影响萃取操作的因素；萃取剂和操作条件的合理选择；萃取过程的强化措施。

3.了解萃取操作的经济性；萃取操作的工业应用；液-液萃取设备及选用。

12.1 概述液－液萃取又称溶剂萃取，是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂)，利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异，使溶质组分A从原料液转换到溶剂S的过程，它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。

随着萃取应用领域的扩展，回流萃取，双溶剂萃取，反应萃取，超临界萃取以及液膜分离技术相继问世，使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。

蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作，对于一种具体的混合物，要会经济合理化的选择适宜的分离方法。

一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段：1.混合过程将一定量的溶剂加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程；2.沉降分层分离出萃取相与萃余相。

3.脱出溶剂获得萃取液与萃余液，回收的萃取剂循环使用。

萃取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行，可连续操作也可分批进行。

12.2液液相平衡12.2.1三角形相图根据组分间的互溶度，三元混合体系可分为两类：（1）Ⅰ类物系组分A、B及A、S分别完全互溶，组分B、S部分互溶或完全不互溶；（2）Ⅱ类物系组分A、S及组成B、S形成两对部分互溶体系本章重点讨论Ⅰ类物系连续操作的逐级接触萃取过程。

12.2.1三元体系的相平衡关系萃取过程以相平衡为极限。

相平衡关系是进行萃取过程计算和分析过程影响因素的基本依据之一。

对于组分B、S部分互溶物系，相的组成、相平衡关系和萃取过程的计算，采用等腰三角形相图最为方便。

化学萃取计算公式详解

化学萃取计算公式详解化学萃取是一种常用的化学分离技术，通过溶剂的选择和合理的操作条件，可以有效地提取目标物质。

在化学萃取过程中，需要对萃取效果进行评估和计算。

本文将详细介绍化学萃取的计算公式，并对其进行详细解析。

1. 萃取率。

萃取率是评价化学萃取效果的重要指标，它表示目标物质在溶剂中的提取率。

萃取率的计算公式如下：\[E = \frac{C_2V_2}{C_1V_1} \times 100\%\]其中，E表示萃取率，\(C_1\)和\(V_1\)分别表示原液中目标物质的浓度和体积，\(C_2\)和\(V_2\)分别表示萃取液中目标物质的浓度和体积。

2. 分配系数。

分配系数是描述溶质在两种不同相（通常是水相和有机相）之间分配的程度的指标。

分配系数的计算公式如下：\[K_d = \frac{C_o}{C_w}\]其中，\(K_d\)表示分配系数，\(C_o\)表示有机相中溶质的浓度，\(C_w\)表示水相中溶质的浓度。

3. 萃取平衡常数。

萃取平衡常数是描述化学萃取过程中平衡状态的指标，它反映了溶质在两相间的分布情况。

萃取平衡常数的计算公式如下：\[K_e = \frac{C_2}{C_1}\]其中，\(K_e\)表示萃取平衡常数，\(C_1\)和\(C_2\)分别表示水相和有机相中溶质的浓度。

4. 萃取效率。

萃取效率是评价化学萃取过程中能量利用的指标，它表示单位能量下提取的目标物质量。

萃取效率的计算公式如下：\[EE = \frac{m}{W} \times 100\%\]其中，EE表示萃取效率，m表示提取的目标物质质量，W表示消耗的能量。

5. 萃取选择性。

萃取选择性是描述化学萃取过程中对不同物质的选择性的指标，它反映了不同物质在萃取过程中的分布情况。

萃取选择性的计算公式如下：\[S = \frac{K_d(A)}{K_d(B)}\]其中，S表示萃取选择性，\(K_d(A)\)和\(K_d(B)\)分别表示不同物质在两相间的分配系数。

实验十二、液-液萃取实验

实验十二、液-液萃取实验实验十二液－液萃取实验一、实验目的二、基本原理三、实验流程三、设备参数四、实验步骤五、实验报告要求六、思考题实验目的1.了解液－液萃取设备的结构和特点；2.掌握萃取塔的操作方法；3.观察萃取塔内两相流动现象；基本原理萃取是利用液体混合物中各组分对某一溶剂的溶解度存在一定的差异来分离液体混合物的一种过程。

液-液萃取过程实质上并没有直接完成分离任务，而是将一种难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物。

因而，萃取过程在经济上是否优越还取决于后继的两个分离过程是否较原混合液直接分离更容易实现。

实验流程调速电机转子流量计Π型管往复振动筛板塔煤油贮槽曲柄连杆机构水高位槽煤油高位槽水相出口油相出口接自来水排放口设备参数萃取塔塔径为35mm，有效高度1.10m，内装20块塔板;转子流量计LZB－4 1.6～16l/hLZB-4 1～10l/hSTS 直流调速电源实验步骤确定外加能量对萃取效果的影响⑴打开水阀门，向水高位槽中注水；⑵将苯甲酸与煤油以一定比例混合，加到煤油贮槽，再用泵送至高位槽；⑶先在塔中灌满连续相――水，再开启分散相――煤油，待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，调节连续相的界面于一定的高度；⑷采用数字显示pH计测定水槽中水的pH值；⑸采用数字显示pH计，测定不同频率（可通过电压调节）或不同振幅（可通过曲柄连杆机构调节）下的水相出口pH值（一种操作条件下稳定五分钟后再取样测量）。

观察液泛现象固定连续相或分散相流量，加大分散相或连续相流量，实验报告要求1.根据所学内容及实验情况，描述实验中的萃取过程并写出影响萃取传质过程的主要因素。

2.描述在实验所用的萃取设备内两相的流动及传质情况。

实验思考题1.在萃取过程中选择连续相及分散相的原则是什么？2.本实验为什么不宜用水作为分散相，倘若用水作分散相，操作步骤是什么样的？两相分层分离段应设在塔顶还是塔底？3.重相出口为什么采用Π形管，Π形管的高度是怎么确定的？。

10.3 液液萃取过程的计算

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