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第十一章 液体萃取
时间:2023-06-24 07:43 点击次数:167

  思考:假设溶剂S 与 B 完全不互溶那么β为多少? 此时,萃取相SA,和萃余相BA (β → ∞ )

  温度对萃取过程的影响 相图两相区的大小,不仅取决于物系本身的性质,而且与操作 温度有关。一般情况下,温度上升,互溶度增加,两相区减小。 温度很高时,两相区会完全消失,使萃取分离不能进行。

  在只含有组分 A与B的原料液F中加 入一定量的萃取剂 S 后,得到新的 混合液 M,由杠杆规则知 F、S 和

  单级萃取图解计算法 根据平衡数据作出溶解度曲 线及辅助线。 已知 xF, 在 AB 边上定出 F

  点,由萃取剂组成确定 S 点。 联结 FS,代表原料液与萃取 剂的混合液 M 点必在 FS 线.2 B

  脱溶剂过程才是经济性的体现 所选用的溶剂应有较强的溶解能力,较高的选择性,易于 回收且价格低廉。(一般用精馏方法回收) (3)液体萃取操作中相互接触的两相均为液相,因此必须两 相有密度差Δρ,混和、分层体现在萃取设备中。

  三角形的三个顶点分别表示A、B、S三个纯组分。 三条边上的任一点代表某二元混合物的组成,不含第三组分。 E 点: xA =0.4, xB =0.6 三角形内任一点代表某三元混合物的组成。 M 点: xA =0.4, xS =0.3 ,xB =0.3

  (相当于精馏中的α ) xB 注意:β 表示S 对A、B 组分溶解能力差别,即A、B 的分离程度

  一般 kA 不为常数,而随温度、溶质 A 的浓度变化。在 A 浓 度 变 化 不 大 和 恒 温 条 件 下 , kA 可 视 为 常 数 ( 平 衡 常 数 m),其值由实验测得。

  借助辅助曲线可求出任何一对 共轭相的对应点,即可由一平 衡液相的组成找出对应共轭相 的组成。

  从萃取相 E 中除去萃取剂 S 后得萃取液 E0——yA0 从萃余相 R 中除去萃取剂 S 后得萃余液 R0——xA0 单级萃取中,萃取液可能达到的最大含量为 yA0max点,对应的 切点yA max 点为萃取相的组成。

  (1)完整的萃取过程包括:萃取(混合、分离)与反萃取 (溶剂回收),光有萃取并没有完成分离任务,必须脱 溶剂(溶剂回收)后才实现分离。 (2)溶剂循环使用( s

  1、溶解度曲线 恒温条件下,在有纯组分 B 的实验瓶中逐渐滴加溶剂 S 并不 断摇动使其溶解,由于 B 、 S 仅部分互溶, S 滴加到一定数量 后,混合液开始发生混浊,即出现了溶剂相,得到的浓度即S 在B中的饱和溶解度(图中R点)。用类似的方法可得E点。

  在所有的工业萃取操作中, β 值均大于1。 只要 β ≠ 1 ,若 kA kB 注意两种极端情况 则萃取了B。

  萃取相E(SA少量B) 萃余相R(B少量A少量S) 轻相,重相(按密度分) 并非萃取相,萃余相之分 溶质A:混合液中被分离出的物质,以A表示; 稀释剂(原溶剂)B:混合液中的其余部分,以B表示; 萃取剂S:萃取过程中加入的溶剂,以S表示。

  通常联结线不互相平行,其 斜率随混合液的组成而异, 一般是按同一方向缓慢地改 变。

  连接所有的E、R点即得溶解度曲线. 临界混溶点 —— P点(褶点) 对任何B、S的两相混合物,当加入A的量使混合液恰好变为 均相的点称为混溶点。

  P点的确定:由辅助曲线.互溶度越小,两相区越大,可能达到的 yA。max越高, 可操作范围也越大; 2.互溶度越小,两相区越大, β越大,分离效果越好;

  I类相图—部分互溶的系统 B-S部分互溶,A与S及A与B均互溶 一、单级萃取

  恒温条件下,在实验瓶中加入恰当 的B与S,使混合物的浓度位于RE之间 (d点),滴加少许溶质A至M1点,充 分 混 合后静置分层,取两相试样分 析 , 得 共 轭 相 E1 和 R1 的 组 成 , 联 结 R1E1线即为平衡联结线、平衡联结线 共轭相:组成落在两相区的三元混合物所形成的两互成 平衡的液相,其组成分别由 R 和 E 点表示; 平衡联结线:联结E、R两点的直线

  由 xA(或 xA0)定出 R 点(若知 R0 点,连 SR0 线与溶解度曲 线的交点即为R点)。再由 R 点利用辅助曲线求出 E 点,则

  第Ⅰ类物系:溶质A与B、A与S完全互溶,B、S部分互溶 第Ⅱ类物系:组分A、B完全互溶,B、S及A、S部分互溶

  二、多级错流萃取 单级萃取分离程度有限,可采用多级萃取进一步降低萃余相 中溶质的浓度。多级错流的计算只是单级的多次重复。

  第一节 概述 第二节 液-液相平衡 第三节 萃取过程的计算 第四节 萃取设备 第五节 超临界萃取和液膜萃取

  依据:利用液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度差异实 现分离。 对溶剂的基本要求: (1)溶剂S与被分离混合物部分互溶 (2)溶剂S对A、B两组分有不同的溶 解能力,即溶剂具有选择性 溶剂 S 对溶质 A 应有较大的溶解能力,对于组分B(稀 释剂)仅部分互溶或完全不互溶(理想情况)。

  二、物料衡算与杠杆原理 萃余相R点,组成满足 单级萃取 萃取相E点,组成满足 混合溶液相M点,满足

  P点并不一定处于溶解度曲线. 萃取在三角形坐标图上的表示法 方法二: 分别从 E1 、 E2 、 E3 、 E4 点引 AB 平行线 点引出的 AS 平行线相交,连 结各交点即得辅助曲线; 辅助曲线延长线与溶解度曲线 的交点即为临界混溶点P;

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