中国石油大学化工原理萃取

1.现有含15％(质)醋酸的水溶液30kg ，在25℃下用60kg 纯乙醚作萃取剂进行单级萃取，试求：(1)萃取相、萃余相的量及组成；(2)平衡两相中醋酸的分配系数；(3)萃取剂的选择性系数。

在25℃时醋酸(A)—水(B)—乙醚(S)系统的平衡数据列于附表。

解：(1) 根据相平衡数据作出三角形相图，由F x ＝0.15(质量分率)在三角形相图的AB 边上确定F 点，连接FS 。

有杠杆定律确定点M495.73603060=⨯+=⋅=FS M S MF 由图中读得A y =5% ， B y =4% ， S y =91%；A x =6% ，B x =87% ， S x =7%。

过M 点的平衡联结线RE ，从图中量得线段ME 和RE 的长度，由杠杆定律可得萃取相的流量为==RE RMME (30+60)8863⨯=64.4kg/h R=M-E=90-64.4=25.6kg/h(2) 平衡两相中醋酸的分配系数：==A A A x y k 83.0%6%5= (3) 萃取剂的选择性系数：1.18%87/%6%4/%5//===B A B A x x y y β2．在单级萃取器内，用800kg 水作萃取剂，从醋酸与氯仿的混合液中萃取醋酸。

已知原料液的量也为800kg ，其中醋酸的组成为35％(质)，在操作条件下(25℃)萃取系统的平衡曲线的数据列于附表。

试求：(1)萃取相和萃余相中醋酸的组成及两相的量； (2)萃取液和萃余液中醋酸的组成及各自的量；(3)醋酸的萃取率。

解：(1) 根据相平衡数据作出三角形相图，由F x ＝0.35(质量分率)在三角形相图AB 边上确定F 点，连接FS 。

因为F ＝S ，则混合点M 位于线段FS 的中点：M=F+S=800+800=1600kg/h过M 点的作平衡联结线RE ，量出线段RM 和RE 的长度，由杠杆定律：8456)800800(+==RERM ME =1067kg/hR=M-E=1600-1067=533kg/h从图读得萃取相和萃余相中醋酸的组成：y ＝25% ,x ＝7%(质量分率)。

化工原理萃取
化工原理中的一种常用技术是萃取。

萃取是一种通过在两个不相溶的相中转移物质的过程。

该过程常用于分离和提取化合物，以及从溶液或混合物中去除杂质。

在萃取中，通常会使用两种相，即有机相和水相。

有机相通常是有机溶剂，可以与待提取物质发生相互作用。

而水相则是用于分离提取物质的溶剂，通常是水或酸碱溶液。

萃取过程的关键是选择合适的有机相和水相，以及调节温度、酸碱度等条件，使得待提取物质能够在两相间分配达到最大程度。

常用的有机相包括醚类、醇类、酮类等，而常用的水相则是酸碱溶液或水。

萃取操作一般分为简单萃取和多级萃取两种方式。

简单萃取是指一次性使用一种有机溶剂进行提取，适用于提取量较少的情况。

而多级萃取则是指使用多种有机相进行多次提取，以提高提取效率和纯度。

在萃取过程中，要注意控制各种条件，如溶剂的选择、溶解度、温度、pH值等。

此外，还需要注意操作的安全性，如通风、
避免火源等。

萃取操作还需要进行后续的分离、过滤、干燥等步骤，以获得纯净的提取物质。

综上所述，萃取是一种常用的化工原理技术，通过在两个不相溶的相中转移物质，实现分离和提取化合物的目的。

在进行萃
取操作时，需要注意选择合适的溶剂、控制条件，并进行后续的分离和处理步骤。

化工原理萃取的原理和过程
化工原理中的萃取是一种分离技术，通过两种或更多互不溶解的液体相中的溶质分子在物理或化学作用下从一个相转移到另一个相，以实现溶质的分离和纯化。

萃取的基本原理是根据溶质在两相之间的相对溶解度不同，利用两相的不溶性将溶质从原始混合物中分离出来。

萃取过程可以分为以下几个步骤：
1. 选择合适的溶剂：根据待分离的目标溶质的性质，考虑到它在溶剂中的溶解度和选择性，选择的溶剂应与混合物的其他组分无相容性。

2. 混合物与溶剂接触：将混合物与溶剂加入一起，并充分搅拌或搅拌以实现溶质的均匀分配。

3. 平衡：让混合物与溶剂在一定的时间内保持接触，使得溶质在两相之间达到平衡分配。

4. 相分离：通过物理或化学手段，使得混合物与溶剂分成两个不溶的相。

根据溶质的亲疏水性，可以利用重力、离心、过滤或蒸发等方法分离两相。

5. 萃取：溶质会根据其相对溶解度的差异，从一个相转移到另一个相。

适当调
整操作条件，如温度、压力、pH值等，以促进溶质在两相之间的传递。

6. 分离和回收：在萃取过程中，根据溶质在两相之间的分配系数和两相的溶解度，可以通过进一步处理两相来分离和回收溶质。

综上所述，化工原理中的萃取利用两相的不溶性和溶质在两相之间的相对溶解度差异，将溶质从混合物中分离出来。

通过选择合适的溶剂、混合物与溶剂接触、平衡、相分离、调整操作条件、分离和回收等步骤，完成溶质的萃取过程。

化工原理下萃取过程的流程与计算化工原理中的萃取过程是指利用溶剂将目标物质从混合物中分离出来的操作过程。

该过程适用于从可溶液中获得目标物质，或者将两相液体或气体中的目标物质转移至另一相中。

萃取过程的流程一般包括以下几个步骤：1.选择合适的溶剂：根据目标物质的物化性质，选择适合的溶剂。

该溶剂应与混合物中其他成分相互不溶或溶度低。

同时，溶剂的选择还要考虑到需求的目标物质浓度、产率和分离度等因素。

2.混合物预处理：将待萃取的混合物进行预处理，以提高目标物质的相对浓度。

预处理手段可以包括调整溶剂酸碱性、溶剂萃取剂的加入以及混合物的预处理等。

3.萃取过程：在一定温度条件下，将混合物与溶剂充分接触并反应。

在这个过程中，目标物质会从混合物中转移到溶剂中，得到所需的提取液。

4.分离过程：对提取液进行分离，获得目标物质。

分离过程可以采用各类分离工艺，如蒸馏、结晶、过滤等。

萃取过程的计算主要涉及到平衡和热力学方面的内容。

其中，平衡计算主要包括挥发分离计算、浸出平衡计算和溶剂选择计算等。

而热力学计算主要包括传热和传质方面的内容，例如浸出塔传质速率的估算、提取液的热力学性质计算等。

以浸出平衡计算为例，其步骤如下：1.确定混合物的成分：通过实验或其他手段，获得混合物的成分组分，包括所需的目标物质。

2.根据热力学平衡关系，建立分离物质在混合物与溶剂中的分配系数。

该系数表示分离物质在两相中的相对分配情况。

3.在给定温度和溶剂比例下，根据分配系数计算提取液中目标物质浓度。

4.根据计算结果，可以调整溶剂比例、反应温度或溶剂浓度等参数，以提高目标物质的回收率和分离度。

需要注意的是，萃取过程的最终计算结果可能受到外部因素的影响，如反应速率、传质速率、传质过程中的温度变化和浓差极化等。

因此，在进行计算时，需要综合考虑多个因素，进行系统的分析和优化。

综上所述，化工原理中的萃取过程是一种分离技术，其流程包括溶剂选择、混合物预处理、萃取过程和分离过程。

化工原理实验—萃取萃取是化工工程中常见的分离纯化技术，其基本原理是将混合物中的目标化合物转移至另一种不相混溶的可溶剂中，从而实现分离纯化。

萃取广泛应用于化工、生物工程、食品行业等领域，具有操作简便、分离效率高、纯度可控等优点。

本实验旨在通过萃取实验，加深学生对萃取原理及操作技巧的理解，提高学生解决工程问题的能力和综合实验操作技能。

实验一：两相萃取分离苯和甲苯实验原理：苯和甲苯是两种不同的有机物，可以用两相萃取法进行分离。

两相萃取法是指两种可相互溶解的液体用分液漏斗分离，其中一种液体通常为水，称为水相，另一种液体为无水溶液，称为有机相。

以苯和甲苯为例，实验原理如下：苯和甲苯对水不溶，可以用水作为萃取剂，使其溶于水相中，从而完成两相分离。

实验步骤：1. 将5 mL苯和5 mL甲苯混合在干净干燥的锥形瓶中，摇匀后记录混合物体积。

2. 将混合液倒入分液漏斗中，加入等体积的水。

3. 将分液漏斗盖住并轻轻摇动，使两相充分混合。

4. 等两相分离后，打开分液漏斗的滴嘴，放出有机相，记录体积。

5. 重复取两组数据。

6. 根据实验数据计算苯和甲苯在水中的分配系数。

实验结果：实验数据如下表所示：混合物体积/mL 有机相体积/mL10 5.5计算分配系数：由于苯和甲苯对水不溶，可以假设二者在水相中的浓度非常接近于0，因此可以利用分配定律（分配系数=有机相中溶质的摩尔浓度/水相中溶质的摩尔浓度）计算分配系数。

在实验中，混合物体积相同，有机相中苯和甲苯的摩尔浓度分别为：由于苯和甲苯的分子量相似，可将它们的平均摩尔浓度作为计算结果（C=（0.043+0.043）/2=0.043 mol/L）。

水相中溶质的摩尔浓度非常接近于0，可认为不对分配系数产生影响。

Kd = (5.5 mL/10 mL)/(4.5 mL/10 mL) ≈ 1.22实验二：萃取纯化对乙酰氨基酚实验原理：对乙酰氨基酚是一种亲水性较强的化合物，可以通过萃取纯化的方法提高其纯度。

化工原理萃取首先，我们来谈谈萃取的基本原理。

萃取是利用两种或多种互不相溶的溶剂对混合物进行分离的方法。

在化工生产中，通常会选择一种有机溶剂和水作为两相，通过它们之间的分配系数差异，实现混合物中组分的分离。

这种分离方法在化工生产中具有广泛的应用，可以用于提取、分离、净化各种化合物。

其次，萃取的操作过程需要注意的一些关键因素。

首先是溶剂的选择，溶剂的选择直接影响到萃取的效果。

其次是溶剂的用量，合理的溶剂用量可以提高萃取效率，降低成本。

另外，萃取的操作条件也需要严格控制，包括温度、压力、搅拌速度等参数的选择。

在进行萃取操作时，需要根据具体的混合物成分和要求，选择合适的操作条件，以达到最佳的分离效果。

在化工原理萃取的应用中，有一些常见的萃取设备。

例如，萃取塔是一种常见的萃取设备，它通常由填料层和萃取剂层组成，通过填料的大表面积接触，实现混合物中组分的分离。

此外，还有萃取离心机、萃取萃取器等设备，它们都在化工生产中发挥着重要的作用。

最后，化工原理萃取在工业生产中具有广泛的应用。

它可以用于石油化工、化学工业、生物工程等领域，实现各种物质的提取、分离和净化。

在石油化工中，萃取可以用于提取石油中的杂质和有用成分；在化学工业中，可以用于有机合成反应中的产物提取和分离；在生物工程中，可以用于生物制品的提取和纯化。

可以说，化工原理萃取在化工生产中发挥着不可替代的作用。

综上所述，化工原理萃取是一种重要的分离技术，它通过溶剂在两种或多种相之间的传质作用，实现混合物中组分的分离。

在化工生产中，萃取具有广泛的应用，需要化工工程师们熟练掌握其基本原理、操作过程和常见设备。

只有深入理解化工原理萃取，才能更好地应用于工业生产中，实现物质的提取、分离和净化，为化工生产的高效运行提供有力支持。