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第四章液液萃取01剖析讲解

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《药物2液液萃取》课件

《药物2液液萃取》课件

去除杂质
在制药生产过程中，液液萃取可用于去除杂质 物质，提高产品纯度。
纯化化合物
液液萃取可以用于纯化化合物，去除杂质，得 到高纯度的目标物质。
液液萃取优化方法
• 优化溶剂选择和配比 • 调节操作温度和搅拌速度 • 控制萃取时间和相分离时间 • 优化分离设备的设计
3
分离
通过分离漏斗等工具将两相分离，得到所需的目标物质。
液液萃取设备
分离漏斗
分离漏斗是液液萃取中常用的设 备，用于分离两相。
旋转蒸发器
旋转蒸发器常用于去除溶剂，使 目标物质得以纯化。
离心机
离心机可以加速两相的分离，提 高萃取效率。
液液萃取应用领域
制药工业
液液萃取在制药工业中广泛应 用 相溶性
相溶性决定了两相之间是 否能够有效地混合，进而 影响萃取过程的效率。
3 酸碱性
酸碱性对于液液萃取也具 有重要的影响，不同pH值 下目标物质的分配行为也 会发生变化。
液液萃取过程
1
混合
将待萃取的混合物与合适的溶剂混合，使目标物质在两相之间分配。
2
相分离
将混合物保持一段时间，使两相逐渐分离，形成上下两层。
环境监测
液液萃取可用于环境中有机污 染物的富集和分离，用于环境 监测和污染物治理。
食品加工
在食品加工过程中，液液萃取 被用于提取香料、色素等对食 品品质具有影响的物质。
液液萃取在制药中的应用举例
提取植物活性成分
液液萃取可用于从植物中提取具有药用价值的 成分，如黄酮类化合物、生物碱等。
浓缩溶液
液液萃取可用于浓缩溶液中的溶质，使得目标 物质更易于分离和回收。
《药物2液液萃取》PPT 课件
液液萃取是一种常用的分离技术，通过两种液体相之间的分配系数实现目标 物质的分离和提取。

第九章 液-液萃取

第九章 液-液萃取

第四章液-液萃取4.1 概述液-液萃取（抽提）：利用液体混合物中各组分对溶剂溶解度的差异来分离或提纯物质的传质过程。

目的: 分离液-液混合物。

4.1.1 几个基本概念①萃取剂(溶剂)S：所用的溶剂；②原料液F：所处理的混合液；③溶质A：原料液中易溶于溶剂的组分；④原溶剂（稀释剂）B：原料液中较难溶于溶剂的组分。

4.1.2 萃取过程的简单流程4.1.3萃取分离的适用场合①相对挥发度等于或者接近1 (烷烃/芳烃)②重组分含量少，轻组分含量多(水-HAc) (含酚废水处理)③混合液含热敏性物质（药物）4.1.4 萃取操作的特点①外界加入萃取剂建立两相体系，萃取剂与原料液只能部分互溶，完全不互溶为理想选择。

②萃取是一个过渡性操作，E相和R相脱溶剂后才能得到富集A或B组分的产品。

③常温操作，适合于热敏性物系分离，并且显示出节能优势。

④三元甚至多元物系的相平衡关系更为复杂，根据组分B、S的互溶度采用多种方法描述相平衡关系，其中三角形相图在萃取中应用比较普遍，若S与B完全不互溶，则与脱吸完全类似。

4.1.5 萃取分离技术的发展萃取分离具有处理能力大、选择性好、常温操作、节约能耗、易于连续和自动控制等优点，自20世纪30年代用于工业生产以来，萃取分离在化工、石油、医药、生物、食品、原子能、湿法冶金等工业部门得到广泛应用，并且一些新型萃取剂的合成、新萃取工艺的开发、萃取理论的研究日益深入、丰富和完善。

一些新型萃取分离技术相继被应用于工业，如回流萃取、双溶剂萃取、分馏萃取、化学萃取、超临界萃取、双水相萃取、反向胶团萃取、膜基萃取、凝胶萃取、液膜分离等，使萃取成为分离液体混合物发展最迅速、最活跃的单元操作之一。

4.2 液-液相平衡关系根据萃取操作中各组分的互溶性，可将三元物系分为以下三种情况，即①溶质A可完全溶于B及S，但B与S不互溶；②溶质A可完全溶于B及S，但B与S部分互溶；③溶质A可完全溶于B，但A与S及B与S部分互溶。

液液萃取原理

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。

液液萃取

液液萃取

2018年9月12日
第五章 液－液萃取
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2018年9月12日
第五章 液－液萃取
13/120
2018年9月12日
第五章 液－液萃取
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2.杠杆规则
将质量为 mR 、组成为 xA 、 xB 、 xS的混合物系R与质量为mE、组成 为 yA 、 yB 、 yS 的混合物系 E 相混合， 得到一个质量为m、组成为zA、zB、 zS的新混合物系M，其在三角形坐 标图中分别以点 R 、 E 和 M 表示。 M点称为R点与E点的和点，R点与 E点称为差点。 和点M 与差点 E、 R 之间的关系 可用杠杆规则描述，即 (1) 几何关系：和点 M 与差点 E 、 R 共线。即：和点在两差点的连线 上；一个差点在另一差点与和点连 线的延长线上。
第四章 液-液萃取
本章主要内容
4.1 概述
4.2 液-液萃取相平衡 4.3 液-液萃取过程的计算 4.4 新型萃取技术 4.5 液-液萃取设备
本章总结－联系图
本章学习目的 通过本章的学习，掌握液 -液相平衡在三角形相图上 的表示方法，会用三角形相图分析液液萃取过程中相及 组成的变化，能熟练应用三角形相图对萃取过程进行分 析、计算，了解萃取设备的类型及结构特点。 本章重点掌握内容 三角形液- 液平衡相图，杠杆规则，萃取计算的三角 形坐标图解法 本章应掌握的内容 三角形坐标图，萃取剂的选择， 萃取计算的直角坐标图解法。 本章一般了解的内容 萃取过程的解析计算，回流萃取，超临界萃取，萃取 设备的类型、结构特点及选用。 重点和难点：三角形液液相平衡
2018年9月12日 第五章 液－液萃取
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分配曲线
2.分配曲线
温度、压力、共轭相组成yA、xA四个变量中，任意已知3个， 物系状态即确定。当温度、压力一定时，三元体系中只要已知任 一平衡液相中的任一组分的组成，则其它组分的组成及其共轭相 的组成就为确定值。此时，溶质在两平衡液相间的平衡关系可表

分离工程之液液萃取

分离工程之液液萃取

多级错流萃取的特点： 多级错流萃取的特点：
萃取操作中， 萃取操作中，每一级都加入新 鲜的萃取剂， 鲜的萃取剂，前一级的萃余相为后 级的原料液，这种方式传质推动力 级的原料液，这种方式传质推动力 可得到溶质组成很低的萃余相， 大，可得到溶质组成很低的萃余相， 但是溶剂的用量较大 溶剂的用量较大。 但是溶剂的用量较大。适用于分配 系数较大或萃取剂为水无需回收等 情况。 情况。 实验表明， 实验表明，相同总量的萃取剂 每级加入的量相等时萃取效果最 以每级加入的量相等时萃取效果最 后续的加料方式均为等量加入。 好。后续的加料方式均为等量加入。
四
液液萃取过程的计算
每小时用45kg的纯溶剂 对A、B两组分混合 的纯溶剂S对 、 两组分混合 每小时用 的纯溶剂 液进行萃取分离。已知稀释剂B的流量为 液进行萃取分离。已知稀释剂 的流量为 30kg/h，原料液中溶质 的质量比组成为 ， 的质量比组成为0.3， ，原料液中溶质A的质量比组成为 操作条件下组分B、 可视作不互溶 可视作不互溶， 操作条件下组分 、S可视作不互溶，且相 平衡关系为Y=1.5X。试比较如下三种萃取操 平衡关系为 。 作溶质A的回收率 A。 作溶质 的回收率φ 的回收率 单级平衡萃取； ⑴ 单级平衡萃取； ⑵ 将45kg/h的萃取剂分成两等份进行两级 的萃取剂分成两等份进行两级 错流萃取； 错流萃取； 两级逆流萃取。 ⑶ 两级逆流萃取。
5.2 超临界 2的溶剂特征 超临界CO
超临界CO2的相图
利用不同密度下的 CO2对物质溶解能 力的差异就可以实 现萃取和分离的操 作，即通过压力或 温度的改变就可能 有效地萃取和分离 溶质。 溶质。
5.2.1萃取溶剂CO2的性质
表5-2 一些超临界萃取溶剂的临界点性质

化工原理下41液液萃取ppt课件

化工原理下41液液萃取ppt课件
到曲线称为分配曲线。
溶解度曲线
分配曲线
22
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
P
y yx
P
x
分配曲线的作法
23
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4.1 概述
一、萃取过程的原理
分离物系 液体混合物 形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂）
萃取原理
液体混合物 (A + B)
引入另一液相 （萃取剂S）
各组分在萃取剂 中溶解度不同
临界混 溶点 共轭相
均相区 溶解度曲线 两相区
联结线
溶解度曲线 (1)——已知联结线
11
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
第Ⅰ类物系 ② 完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶， 而B、S完全不互溶。
溶解度曲线 联结线
溶解度曲线
两相区
En
0B
单相区
S
1.0
温度较低时第二类物系三角形相图
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
1.0 A
单相区
两相区
溶解度曲线
联结线 溶解度曲线

《液液萃取装置》课件


安全注意事项
操作前必须穿戴好防护装备，如手套、口罩等 操作过程中要避免接触化学品，防止皮肤和眼睛受到伤害 定期检查设备，确保设备运行正常，避免发生故障 操作结束后，要及时清理现场，保持工作环境整洁
THANK YOU
汇报人：
工作原理：利用 不同组分的密度、 沸点等物理性质 差异进行分离
应用：广泛应用 于石油化工、食 品加工、环境保 护等领域
循环泵
作用：提供液体循环的动力
结构：包括泵体、叶轮、轴、 轴承等
工作原理：通过叶轮的旋转， 将液体从低压区输送到高压区
应用：在液液萃取装置中，用 于输送萃取剂和被萃取物质
萃取剂
萃取剂的作用：将 待分离的物质从一 种溶液转移到另一 种溶液中
质分离
回收过程：将萃取剂回收， 用于下一次萃取过程
液液萃取装置的组 成
混合器
功能：将两种 或多种液体混
合在一起
结构：包括搅 拌器、容器、 进料口、出料
口等
材料：通常采 用不锈钢、玻 璃等耐腐蚀材
料
应用：广泛应 用于化工、制 药、食品等行
业
分离器
作用：将混合液 中的不同组分分 离出来
结构：包括进料 口、出料口、分 离腔等
在医药生产中的应用
提取药物有效成分：从药材中提取有效成分，提高药物纯度 药物分离：将药物中的不同成分进行分离，提高药物质量 药物纯化：去除药物中的杂质，提高药物纯度 药物浓缩：将药物中的有效成分进行浓缩，提高药物浓度
在食品工业中的应用
提取食品中的营养成分，如维生素、矿物质等 提取食品中的香味成分，如香精、香料等 提取食品中的色素成分，如色素、色素提取物等 提取食品中的功能性成分，如抗氧化剂、抗衰老剂等
设备的定期保养

第4章液液萃取(夏青版)5解析

液液萃取过程涉及三元体系的相平衡，此时用直角坐标系 就不方便了，因此要用到三角形相图。
常用的三角形相图有如下几种，原理均相同。
考虑到混合液组成用质量分数表示的方便简明，萃 取计算中常采用等腰直角三角形坐标图。
7
表示方法
①顶点代表纯组分 ②每条边代表二元溶液
A 溶质
xB
xA xB 100%
xA
③相图中的点代表三元溶液
溶解度曲线数据由实验测得。
9
B，S部分互溶时溶解度曲线的绘制（一）
（一定温度下）
A
B，S混合液中加入A， 随着A的增加，混合点沿AM 线变化，在两相区内可以对 应平衡的n个R和E，联接各 个R点和E点，得曲线。
溶解度曲线
均相区
P
R
E 两相区
B
M
S
10
B，S部分互溶时溶解度曲线的绘制（二）
L，J表示两相组成，C
点L，J分别于点B和S相重合，R与E分别在AB线和
AS线上，三角形内部均为两相区。
A
萃余相
萃取相
二元溶液
萃取相 E S +A 萃余相 R B +A
萃取液 E （纯 A ）
B
S
B、S完全不互溶时
12
❖ 点R及E表示相平衡时的萃
余相及萃取相的组成，两点的 联线称为联结线。 ❖ 一定温度下，联结线有无穷 多条，由实验测定。
差点
S
S、F——分别代表纯溶剂和进料的质量，kg； E、R ——分别代表萃取相和萃余相的质量，kg
MR 、ME ——分别代表线段MR和ME的长度。
MF、MS ——分别代表线段MF和MS的长度
27
E’和R’的相图表示方法： E’和S为差点，E为和点 R’和S为差点，R为和点 E’和R’为差点，F为和点

化工原理 液液萃取PPT教案

kA绝对值越大越有利于萃取分离
第35页/共100页
11.2.2 三角形相图在单级萃取中的应用
萃取相分离设备
原料 F
萃取剂 S 萃取相 E
M
混合器
分层器
萃余相R
S
萃取液 E’
S
萃余相分离设备
萃余液R
单级萃取流程 第36页/共100页
原料 F
萃取剂 S
M
萃取相 E
萃余相R
A
S
萃取液 E’
S
萃余液R’
第13页/共100页
两相接触方式
微 分 接 触
第14页/共100页
级 式 接 触
第15页/共100页
第16页/共100页
第17页/共100页
第18页/共100页
11.2 液-液相平衡关系
11.2.1 三角形坐标及杠杆定律
11.2.1.1 三角形坐标 三元混合液的表示方法：
三角形坐标
等边三角形 直角三角形（等腰直角三角形和不等腰直角三角形）
萃取操作的应用
对于一种液体混合物，究竟是采用蒸馏还是萃取加以 分离，主要取决于技术上的可行性和经济上的合理性。
一般地，在下列情况下采用萃取方法更为有利。 （1） 原料液中各组分间的相对挥发度接近于1或形成恒沸物， 若采用蒸馏方法不能分离或很不经济； （2）原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分，若采 用蒸馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗较大； （3） 原料液中需分离的组分是热敏性物质，蒸馏时易于分 解、聚合或发生其它变化。 （4）其它，如多种金属物质的分离，核工业材料的制取，治 理环境污染等。
联结线
Rn
溶解度曲 线
两相
区
0 B
En
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分离
4.1 概述
液-液萃取，又称 溶剂萃取，简称 萃取 定义：利用混合液中各组分在不完全互溶的两
个液相之间不同的分配关系（溶解度差异）、 通过相际间物质传递达到分离、富集及纯化的 操作过程。 优点：处理能力大、选择性好、常温操作、能 耗较低、易于连续操作和自动控制
萃取中常用名词
（1）溶质A：欲分离的组分 （2）稀释剂B：原溶剂、惰性溶剂 （3）萃取剂S：萃取过程外加溶剂 （4）萃取相E：以S为主，溶有较多A
三、萃取操作的特点
萃取剂与混合液部分互溶或完全不互溶 萃取剂选择性好，则 yA/yB > xA/xB 萃取是过渡操作，需有后续脱溶剂过程 常温操作，适合热敏性物系，有节能优势 三元或多元体系的相平衡关系复杂，需在三
角形相图上表达
四、萃取过程的分类
按有无化学反应分类
萃取
物理萃取 √
化学萃取
第四章 液－液萃取
学习目的 与要求
通过本章学习，掌握液－液相平衡在三角形相 图上的表示方法，能用三角形相图对单级萃取过 程进行分析和计算。了解多级萃取过程的流程与计 算方法；了解萃取设备的类型及结构特点。
发展历史
最早利用萃取技术的国家：中国，2000年前 19世纪初，Nernst提出分配定律 1879年，Soxhlet发明提取器（索式提取器） 1842年，Peligot，乙醚从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰 1925年，双硫腙作为萃取剂，应用于定量分析 1945 年，用磷酸三丁酯作核燃料萃取剂 1959年，用噻吩甲酰三氟丙酮进行铀和超铀元素的
M点称为E、R两点的和点 E、R两点称为差点
原料液F中加入萃取剂S，所得混合液M的组成如何判断？
MF S MS F
增加萃取剂S的用量，M点的 位置如何变化？
F M
Q1
M’
Q2
从 三 组 分 溶 液 Q1 中 除 去 部 分溶质A，所得溶液Q2组成 如何判断？
和点总在连线上 差点在延长线上
二、部分互溶物系的相平衡
R（差点）
xzAA
M（和点）
E（差点） yA
xS zS
yS
（1）表示新混合液组成的M点 落在表示两原溶液组成 的E、R两点的连线上
（ 2 ） M 点 位 置 由 线 段 MR 与 ME之 比等 于 E与 R之 比 确定：MR/ME = E/R
E zA xA zS xS MR R yA zA yS zS ME
示例 用苯萃取分离醋酸和水混合物
萃取操作示意图
二、萃取过程的技术经济分析
萃取将难分离的原料液转化为两个易分离的 混合液
后续操作：蒸馏、蒸发、结晶 等 选择蒸馏或萃取，取决于技术上的可行性和
经济上的合理性 易采用萃取法的体系：
（1）组分 α 接近1，或形成恒沸物； （2）溶质在混合液中含量低且为难挥发组分； （3）混合物含热敏性组分。
S+A+B （5）萃余相R：以B为主，含有未被萃取完A
B+A+S
一、萃取原理
分离物系 液体混合物
形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂S）
萃取原理：
液体混合物 (A + B)
引入另一液相 （S）
各组分在萃取剂 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)
三角形坐标图
等边三角形坐标图 等腰三角形坐标图 √ 非等腰三角形坐标图
三角形相图
（1）顶点代表纯组分 （2）每条边代表二元溶液
坐标表示质量分数
xA + xB = 1
（3）相图中点代表三元溶液
xB = 1- xA - xS
（溶质） xA
xS （原溶剂）
xB （萃取剂）
杠杆规则
R点：组成为xA、xB、xS，质量为R的溶液 E点：组成为yA、yB、yS，质量为E的溶液
R
（3）一般不是溶解度曲线的顶
点，其位置可由实验测定
按A、B、S互溶性，将体系分为两类：
第I类物系：A完全溶于B及S，B与S部分互溶（B与S不互溶） 第II类物系：A、B完全互溶，A与S及B与S部分互溶 1. 溶解度曲线
溶解度曲线
H
R1R2R3
E2 E1
R
E
2.平衡联结线
溶解度曲线： 将三角形相图分为 两个区域：
曲线以外为均相区 曲线以内为两相区 两相
单级萃取 √ 多级逆流萃取
多级萃取 多级并流萃取
按萃取技术分类
按萃取组分数目分类
萃取
单溶剂萃取 √
双溶剂萃取 膜萃取 超临界萃取 凝胶萃取 反向胶团萃取
萃取
单组分萃取 √
多组分萃取
4.2 液-液相平衡
一、组成在三角形相图上的表示方法
萃取为三元物 系的分离过程
溶质 A 原溶剂 B 萃取剂 S
平衡联结线：
联结两共轭液相组 成的直线
R
M
E
联结线、溶解度曲线由实验测得平衡数据作出 萃取操作只能在两相区内进行
3. 辅助线
辅助线
：利用辅助线可求任一平衡液 相的共轭相
4. 临界混溶点（褶点）
（1）平衡的两共轭相组成无限趋 近变为一相所对应的点
PE
（2）将溶解度曲线分为两部分： 靠B一侧为萃余相部分，靠 S一侧为萃取相部分