实验九 液--液萃取塔的操作实验
化工原理实验指导 135 实验九 液--液萃取塔的操作实验
一、实验目的
1、了解液--液萃取设备的结构和特点;
2、掌握液一液萃取塔的操作;
3、掌握传质单元高度及体积总传质系数的测定方法，并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度及通量的影响。
二、实验内容
1、以煤油为分散相，水为连续相，进行萃取过程的操作。
2、测定一定转速下转盘式或浆叶式旋转萃取塔的萃取效率(传质单元高度、传质系数)。
三、实验原理
萃取是分离混合液体的一种方法，它是一种弥补精馏操作无法实现分离的方法之一，特别适用于稀有分散昂贵金属的冶炼和高沸点多组分分离，它是依据液体混合物各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的。但是，萃取单元操作得不到高纯物质，它只是将难以分离的混合液转化为容易分离的混合液，增加了分离设备和途径，导致成本提高。所以，经济效益是评价萃取单元操作成功于否的标准。
1 、萃取和吸收的区别
⑴相同之处：
两者均是利用混合物中的各组分在某溶剂中溶解度的不同而达到分离的。吸收是气液接触传质，萃取是液-液接触传质，两者同属相际传质，因此两者的速率表达式和传质推动力的表达式是相同的。
⑵不同之处：
由于液-液萃取体系的特点，两相的密度比较接近，界面张力较小，所以，能用于强化过程的推动力不大，加上分散的一相，凝聚分层能力不高；而气液吸收两相密度相差很大，界面张力较大，气液两相分离能力很大，由此，对于气液接触效率较高的设备，用于液-液接触效率不一定高。为了提高液-液相际传质设备的效率，常常需外加能量，如搅拌、脉动、振动等。另外，为了让分散的液滴凝聚，实现两相的分离，需要有足够的停留时间也即凝聚空图1. 萃取和吸收的区别 实验九 液--液萃取塔的操作实验
第1篇
一、实验目的
1. 理解液液萃取的基本原理和过程。
2. 掌握分液漏斗的使用方法和操作技巧。
3. 通过实验验证萃取分离的效率。
4. 学习如何通过萃取分离混合物中的特定成分。
二、实验原理
液液萃取是利用物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过混合、振荡、静置分层和分液等步骤，将混合物中的某一组分从另一组分中分离出来的方法。其基本原理是：溶质在互不相溶的溶剂中具有不同的溶解度，溶质会从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中，从而实现分离。
三、实验仪器和药品
仪器：
- 分液漏斗（梨形）
- 铁架台（带铁圈）
- 烧杯
- 振荡器
- 秒表
药品：
- 混合溶液（含有待萃取的溶质）
- 萃取剂（与混合溶液不互溶的溶剂）
- 水或无水乙醇（用于洗涤）
四、实验步骤
1. 准备工作： - 检查分液漏斗是否漏水，确保密封性良好。
- 准备好混合溶液和萃取剂。
2. 加入溶液：
- 将混合溶液倒入分液漏斗中，注意不要超过漏斗容积的2/3。
- 向分液漏斗中加入适量的萃取剂。
3. 振荡混合：
- 盖好分液漏斗的玻璃塞，轻轻振荡，使混合溶液和萃取剂充分混合。
- 振荡过程中，注意观察两相液体的混合情况，确保充分接触。
4. 静置分层：
- 将分液漏斗放置在铁架台上，静置一段时间，等待两相液体分层。
- 观察分层情况，确认两相液体已完全分层。
5. 分液：
- 打开分液漏斗下端的活塞，使下层液体（通常为萃取剂层）缓慢流出至烧杯中。
- 待下层液体流尽后，关闭活塞，打开上端玻璃塞，将上层液体（通常为混合溶液层）倒入另一个烧杯中。
6. 洗涤：
- 向分液漏斗中加入少量水或无水乙醇，重复振荡、静置分层和分液的步骤，以去除萃取剂层中的残留溶质。
7. 回收萃取剂：
- 将萃取剂层倒入烧杯中，加热蒸发，回收萃取剂。
五、实验现象
1. 振荡混合过程中，混合溶液和萃取剂充分接触，形成乳白色混合物。
液液萃取的原理
液液萃取（LLE）技术是一种广泛用于分离和分离各种有机物的可行技术，其功能可以从混合溶液中单独分离有机物。液液萃取的基本原理是利用一种溶剂（“萃取溶剂”）的单一或类似性质，通过不同的化学和物理过程扩散溶质成分，使其从其他混合溶液中分离出来。
液液萃取主要由三个基本阶段组成：吸收，洗涤和收集。首先，将溶液（有机物）和萃取溶液（极性溶剂）混合在一起，其中萃取溶剂在物理上与有机物相互作用。萃取效果受到萃取溶剂，有机物和混合物的构成丰富性的影响。提供的有机物是在溶液和萃取溶剂之间的已知相互作用的吸收阶段。在洗涤步骤中，将一种耐溶剂加入混合物中，以降低萃取溶剂和有机物之间的亲和力。最后，在收集步骤中，在比萃取溶剂低亲和力的溶液中收集有机物。
（1）由于它采用相对温和的条件，可分离温敏物质；
（2）由于运用单一的萃取溶液，流程操作简单，耗时少；
（3）操作过程和溶液质量可以迅速完成，达到较高的纯度。
然而，液液萃取的局限性不容忽视。在操作时，由于萃取溶剂的挥发性，存在溶剂污染的风险，另外，如果对较高纯度的有机物要求较高，可能还需要进行衍生和精炼操作，这样加大了液液萃取系统的复杂度。
总而言之，液液萃取是一种广泛用来分离和分离各类有机物的可行技术，可用于从混合溶液中分离有机成分，具有较高的效率和灵活性，并在化合物类型和比例不同的混合物中有选择性的分离的能力。随着社会科技的发展，液液萃取仍然具有极大的应用潜力。
第 1 页 共 4 页 1 化工原理《液-液萃取》概念题
一、单项选择题
1、单级萃取中，若增加纯溶剂S的加入量，则萃取液的浓度yA将
。
A.不变 B.减小 C.增大 D.不确定
2、单级萃取操作时，若降低操作温度，其他条件不变，则溶剂的选择性将
。
A.变差 B.变好 C.不变 D.不确定
3、选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为
。
A.分配系数kA＜1 B.萃取相含量yA ≤萃余相含量xA
C.选择性系数β＞1 D.分配系数kB=1
4、单级萃取中，若升高操作温度，则萃取液中溶质的浓度yA将
。
A.不变 B.减小 C.增大 D.不确定
5、对于萃取过程，若溶剂的选择性好，则溶剂的溶解度也将
。
A.变大 B.变小 C.不变 D.不确定
6、当萃取过程溶剂比S/F减小时，萃取液中溶质A的浓度
，所需理论级数
。
A.不变，减小 B.减小 ，减小
C.增大，减小 D.减小，增大
7、萃取过程的能耗主要集中在
。
A.萃取操作时溶剂的输送 B.萃取操作时原溶液的输送
C.萃取操作时溶剂的回收 D.萃取操作时温度的升高
8、以下说法错误的是
。
A.临界混溶点位于溶解度曲线最高点
第 2 页 共 4 页 2 B.临界混溶点左方曲线表达式为：)(ASxx
C.临界混溶点右方曲线表达式为：)(ASyy
