華東羿工大學 EASi CHINA UNIVERSITY OF 5CEENCE TECHNCLOGY 分离工程 第四章萃取 分离工程
分离工程 分离工程 第四章 萃取
目录 简介 萃取设备 萃取过程的基本原理 萃取设备的设计 ●应用实例 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 目录 l 简介 l 萃取设备 l 萃取过程的基本原理 l 萃取设备的设计 l 应用实例
简 液-液萃取也称为溶剂萃取。是一个重要的传质分离 过程。在液-液萃取过程中,含有待分离组分(溶质A) 的液相(料液F,为溶质A溶解于载体C的溶液,萃取后 成为萃余相),与另一个与之不互溶或部分互溶的液相 溶剂S)接触,由于溶剂S也能溶解溶质A,但不能或极 少溶解C,溶质A通过相际传质进入溶剂S,成为萃取相E 从而实现了对溶质A的提取,即A和C的分离。这是 个包含A、C和S的三元体系的萃取过程 如果料液中含有多种溶质,由于溶剂S对它们的溶解度 不同,也可实现对它们的分离。 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 液-液萃取也称为溶剂萃取。是一个重要的传质分离 过程。在液-液萃取过程中，含有待分离组分（溶质A） 的液相（料液F，为溶质A溶解于载体C的溶液，萃取后 成为萃余相），与另一个与之不互溶或部分互溶的液相 （溶剂S）接触，由于溶剂S也能溶解溶质A，但不能或极 少溶解C，溶质A通过相际传质进入溶剂S，成为萃取相E ，从而实现了对溶质A的提取，即A和C的分离。这是一 个包含A、C和S的三元体系的萃取过程。 如果料液中含有多种溶质，由于溶剂S对它们的溶解度 不同，也可实现对它们的分离。 简介
F(C+A) Feed Solvent C-Carrier 萃取相E 萃余相R (S+A) C+少量A Extract Raffinate 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 F(C+A) S 萃余相R (C+少量A) 萃取相E (S+A) Feed Solvent Extract Raffinate C - Carrier
由于溶质在两个液相中的分配平衡的限制, 通常通过一次液液平衡接触不能完全达到分 离或提取率的要求。在这种情况下,需要通过 多级逆流接触才能达到要求 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 由于溶质在两个液相中的分配平衡的限制， 通常通过一次液-液平衡接触不能完全达到分 离或提取率的要求。在这种情况下，需要通过 多级逆流接触才能达到要求
据 Derry和 Williams研究,最早的液一液萃取 实践在罗马时代即有了,当时采用熔融的铅为溶 剂从熔融的铜中分离金和银,然后再用硫选择性 溶解银,分别得到金和银。1842年,E.-M.佩利 诺研究了用乙醚从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰 1903年,L. Edeleanu用液态二氧化硫作为萃取剂 从煤油中萃取芳烃,以生产清洁的液体燃料。这 是萃取的第一次工业应用 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 据Derry和Williams研究，最早的液-液萃取 实践在罗马时代即有了，当时采用熔融的铅为溶 剂从熔融的铜中分离金和银，然后再用硫选择性 溶解银，分别得到金和银。 1842年，E.-M.佩利 诺研究了用乙醚从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。 1903年，L.Edeleanu用液态二氧化硫作为萃取剂 从煤油中萃取芳烃，以生产清洁的液体燃料。这 是萃取的第一次工业应用
对萃取技术的大规模研究和开发始于第二次世界大 战期间。当时,由于原子能研究和应用的需要,对于铀、 钍、钚等放射性元素的萃取提取和分离进行了开发研究, 开发研究了具有良好分离性能的萃取剂(溶剂),并发展 了相应的萃取设备如脉动塔和混和澄清槽等,使萃取技术 迅速走向了大规模的工业应用。当时萃取技术应用的另 个重要进展是青霉素的提取,它与青霉素的深层发酵技术 一起,使青霉素的大规模低成本生产得以实现,成为二十 世纪医药工业重要的技术进步之 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 对萃取技术的大规模研究和开发始于第二次世界大 战期间。当时，由于原子能研究和应用的需要，对于铀、 钍、钚等放射性元素的萃取提取和分离进行了开发研究， 开发研究了具有良好分离性能的萃取剂（溶剂），并发展 了相应的萃取设备如脉动塔和混和澄清槽等，使萃取技术 迅速走向了大规模的工业应用。当时萃取技术应用的另一 个重要进展是青霉素的提取，它与青霉素的深层发酵技术 一起，使青霉素的大规模低成本生产得以实现，成为二十 世纪医药工业重要的技术进步之一
现在萃取技术已在各方面获得了广泛的应用: 炼油和石化工业中石油馏分的分离和精制,如 烷烃和芳烃的分离、润滑油精制等: 湿法冶金,铀、钍、钚等放射性元素、稀土 铜等有色金属、金等贵金属的分离和提取; 磷和硼等无机资源的提取和净化; 医药工业中多种抗生素和生物碱的分离提取; 食品工业中有机酸的分离和净化; 环保处理中有害物质的脱除等。 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 现在萃取技术已在各方面获得了广泛的应用： l 炼油和石化工业中石油馏分的分离和精制，如 烷烃和芳烃的分离、润滑油精制等； l 湿法冶金，铀、钍、钚等放射性元素、稀土、 铜等有色金属、金等贵金属的分离和提取； l 磷和硼等无机资源的提取和净化； l 医药工业中多种抗生素和生物碱的分离提取； l 食品工业中有机酸的分离和净化； l 环保处理中有害物质的脱除等
通常在以下数种情况下,采用萃取作为分离方法比蒸 馏更有效或有利: 对有机或水溶液中的无机物质的分离 被分离物质的浓度很低(如油脂中色素和激素) 高沸点低含量的物质的回收; 热敏性物质的回收; 对于依据混合物体系的化学性质而不是挥发度 而进行分离的情况; 对于非常接近于冰点或沸点的液体的分离(可 利用此时溶解度差异的增加); 共沸体系的分离 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 通常在以下数种情况下，采用萃取作为分离方法比蒸 馏更有效或有利： l 对有机或水溶液中的无机物质的分离； l 被分离物质的浓度很低(如油脂中色素和激素)； l 高沸点低含量的物质的回收； l 热敏性物质的回收； l 对于依据混合物体系的化学性质而不是挥发度 而进行分离的情况； l 对于非常接近于冰点或沸点的液体的分离（可 利用此时溶解度差异的增加）； l 共沸体系的分离
萃取设备 混和澄清槽 非机械搅拌塔 机械搅拌塔 离心萃取机 華朿理工大學 分离工程 EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY
分离工程 萃取设备 l 混和澄清槽 l 非机械搅拌塔 l 机械搅拌塔 l 离心萃取机