化工原理第八章第二节讲.ppt

一、组成在三角形相图上的表示方法 二、液-液平衡关系在三角形相图上的表示法 三、萃取过程在三角形相图上的表示 四、萃取剂的选择,2023/9/6,8.2 三元体系液液相平衡,2023/9/6,三元物系,溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，但萃取剂S与稀释剂B不互溶,溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，稀释剂B与萃取剂S也可部分互溶,三元混合液中有两对组分可部分互溶，即溶质A与萃取剂S部分互溶，稀释剂B与萃取剂S也部分互溶,2023/9/6,一、组成在三角形相图上的表示方法,1、三元组成在三角形相图中的表示法,三个顶点：纯物质,三条边上的点：二元混合物的组成,A,B,S,H,M,H点的组成为：,2023/9/6,三角形内的任一点：一定组成的三元混合物,M点的组成为：,直角三角形相图,M点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数,纵坐标表示溶质A的质量百分数,2023/9/6,2、杠杆法则,三点共线 M点：合点 R、E：差点,线段成比例,萃取物料衡算的依据,2023/9/6,二、液-液平衡关系在三角形相图上的表示法,1、溶解度曲线与联结线（共轭线）,1）溶解度曲线,单相区,两相区,R,E,共轭相：,R相和E相,联结线（共轭线）：,RE,2023/9/6,2）溶解度曲线的实验方法,J,混溶点,2023/9/6,2、辅助曲线和临界混溶点,辅助线的作法,C1,C2,C3,P,辅助线 的作用：求任一平衡液相的共轭相,R,E,P点：,临界混熔点或褶点,特征是什么？,2023/9/6,3、分配系数和分配曲线,1）分配系数,分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。kA值与联结线的斜率有关。,2023/9/6,联结线的斜率0 kA1，yAxA,联结线的斜率为0 kA=1，yA=xA,联结线的斜率0 kA1，yAxA,kA值愈大，萃取分离的效果愈好。,2023/9/6,2）分配曲线,分配曲线的数学表达式,2023/9/6,4、温度对相平衡关系的影响,物系的温度升高，溶质在溶剂中的溶解度加大,温度升高，分层区面积缩小,T1T2T3,2023/9/6,三、萃取过程在三角形相图上的表示,M,2023/9/6,四、萃取剂的选择,1、萃取剂的选择性和选择性系数,1）萃取剂的选择性,2023/9/6,=1，,A、B两组分用萃取分离不适宜；,1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，越大，组分A与B萃取分离的效果越好。,2）选择性系数和分配系数的关系,kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能力差别的大小,2、萃取剂S与稀释剂B的互溶度,组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。,2023/9/6,B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高浓度ymax较高。B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。,2023/9/6,3、萃取剂回收的难易,被分离体系相对挥发度大，用蒸馏方法分离；如果接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。,4、萃取剂的其它性质,1）萃取剂的密度萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差2）界面张力界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大，难以使两相混合良好；,2023/9/6,界面张力较小时，两相难以分离。首要考虑的还是满足分层的要求。一般不选界面张力过小的萃取剂。3）粘度 粘度小对萃取剂有利 5、一般工业要求 化学稳定性、不易聚合、分解，有阻垢的热稳定性，抗氧化的稳定性，对设备的腐蚀性小，无毒，来源容易，价格便宜等,