《任务六萃取》PPT课件.ppt
第六部分,萃 取,本章要求,1、熟练掌握萃取过程的原理，在三角相图上能正确表示单级萃取过程，以及影响萃取的因素；2、了解萃取的特点及在工业上的应用，单级萃取的流程及计算。,本章重、难点,三角形相图上正确表示单级萃取过程；影响萃取操作的主要因素；三角形相图上正确表示单级萃取过程,一、液-液萃取操作的基本原理,选择一种溶剂S（称为萃取剂），加入到需要分离的液体混合物（A+B）中，利用混合液中各组分在该溶剂中的溶解度不同而使液体混合物分离的过程，称为液-液萃取,二、萃取操作的过程,以二乙二醇醚为溶剂，从甲苯与正庚烷的混合物中提取甲苯为例,提取相：以溶剂为主，并溶有较多所要抽取的组分。提余相：被溶剂提取了溶质（分离需要的组分）之后余下的液体。萃取分离实际上是原混合液中组分的重新分配,萃取剂的选择,1、选择性好。2、加入萃取剂后形成的两相必须具有密度差，易分层！3、萃取剂要与A、B组分易分离。工业上萃取过程一般在塔内进行，原料混合液和萃取剂在塔内逆流操作，并多次接触,三、相平衡,（一）、相组成在三角相图上的表示方法（三角形可以等边、等腰、直角、非等边）,（一）、相组成在三角相图上的表示,1、三角形三个顶点分别表示纯物质，含量为100%，其他两组份含量为0。2、在每一条边上的点（如K、D）为二元物系，其中第三组分的含量为0。3、三角形内任意一点代表三元物系，如图中的M点，其组成又可用两种方法表示用三角形的边长表示 用三角形的高表示,（二）、液-液相平衡关系在三角形相图上的表示,1、双结点曲线：也称为溶解度曲线一般由实验测得。设溶质A完全溶于稀释剂B和溶剂S中，而B与S部分互溶,（二）、液-液相平衡关系在三角形相图上的表示,1）、溶解度曲线的作法2）、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线以内为两相区，以外的为均相区（三元均相物系），萃取操作只能在两相区内进行2、联结线在两相区内的混合液分为两个液相，当达到平衡时，两个液层称为共轭相，联结共轭液层相组成点坐标的直线，称为联结线，如RE线（R为萃余相，E萃取相）,（二）、液-液相平衡关系在三角形相图上的表示,3、辅助曲线和临界混溶点（1）辅助曲线的作法分别作两边的平行线（2）知一相组成，由辅助曲线求另一相组成(3)临界混溶点（P）临界混溶点由实验测得，只有当已知的联结线很短时，才可用外延辅助曲线的方法求出临界混溶点。临界混溶点一般不在溶解度曲线的顶点,（三）、分配系数和分配曲线,1、分配系数在一定温度下，当三元混合液的两个液相达到平衡时，溶质在E相和R相中的组成之比，称为分配系数，以kA表示KA=,2、分配曲线以萃余相R中溶质A的组成xA为横坐标，以萃取相E中溶质A的组成yA为纵坐标作图（均为质量分率）,（四）杠杆规则萃取操作物料衡算的基础,在分层区内任一点M所代表的混合液，可分为两个液层R、EM点称为和点R、E点称为差点混合物M与两液相层E、R之间的关系可用杠杆规则描述,1、代表混合液总组成的M点和代表两液相组成的E点和R点应在一直线上2、E相与R相的量和线段MR与ME成正比例=3、若在A、B二元料液F中加入纯溶剂S，则混合液总组成的坐标M点沿SF线而变，具体位置由杠杆规则确定=,（五）萃取剂的选择性和选择性系数,1、选择性是指萃取剂S对原料液中两个组分溶解能力的差异。若萃取剂S对A的溶解能力对B的溶解能力 则萃取相E中yAyB，萃余相中xBxA，则萃取剂的选择性好2、选择性系数,四、萃取过程在三元相图上的表示,单级萃取操作可在三角形相图上清晰地表达出来1、当萃取剂S与原混合液F以一定量混合时，可得到另一混合物M，M点在FS的连线上，M点的位置由杠杆规则确定2、当萃取剂的用量使得点MR（或ME）正好落在溶解度曲 线上，这时混合液只有一个 相，料液不能被分离。所以 萃取剂的用量应在SR及SE之间，使M位于两相区内,3、处在两相区内混合物M为非均相物系，经充分混合后分为两液层R相、E相，E、R两相的数量可用杠杆原则确定4、若从E相和R相中脱除全部溶剂，则得到萃取液E和萃余液R（延长SE、SR线交AB于E、R），E和R的数量也可用杠杆规则确定5、从图可知萃取液E中A组分量大于进料F的，也大于萃余液R的，达到了部分分离,1、溶剂比对萃取过程的影响从相图可知，溶剂用量过多或过少都有可能使新液体混合物完全互溶而不互溶（如N、C 形成三元均相物系，MR、ME形成三元均相物系）所以溶剂用量必须在一定范围内，萃取过程才能进行，具体的量由杠杆原则决定,五、溶剂比与温度对萃取过程的影响,2、温度对萃取过程的影响（1）、温度对溶解度影响较 大，T升高，各组分间的互溶 性增加，分层区域减小（2）、当T增加到某一数值时，分层区刚好消失，则此温度称为物系的临界溶解温度（3）萃取过程的操作温度应 低于物系的临界溶解 温度操作时，温度的改变直接影响到萃取产品的收率与分离效果,五、溶剂比与温度对萃取过程的影响,
