11.1概述 第11章 11.2液液相平衡 一、三角形坐标图及杠杆原则 液液萃取 二、三角形相图 11.3萃取过程计算 一、单级萃取的计算 二、多级错流萃取的计算 三、多级逆流萃取的计算 11.4萃取设备 重点掌握:萃政燥作原理及流程、 三元体系的相平衡关系、萃取过程计算、 萃取设备的特性等
1 第11章 液液萃取 11.1 概述 11.2 液液相平衡 一、三角形坐标图及杠杆原则 二、三角形相图 11.3 萃取过程计算 一、单级萃取的计算 二、多级错流萃取的计算 三、多级逆流萃取的计算 11.4 萃取设备 重点掌握:萃取操作原理及流程、三元体系的相平衡关系、萃取过程计算、 萃取设备的特性等
11.1概述 过程目的-一液液混合物的分离 二、 工业背景 例如,苯二藏方间苯兰卧心 间苯二酚酬A+ +水B 正丁醇S) 任丁醇S 萃 精 取 馏溶剂再生 塔 塔 水(B) 正丁醇(S) 间苯二酚A) >乙酸乙酯溶剂萃取石油馏分氧化所得的稀醋酸-水溶液; >以$02为溶剂从煤油中除去芳香烃等
11.1 概述 一、过程目的-液液混合物的分离 二、工业背景 例如,磺化碱熔法制间苯二酚 乙酸乙酯溶剂萃取石油馏分氧化所得的稀醋酸-水溶液; 以SO2为溶剂从煤油中除去芳香烃等
三、基本依据一溶解度的差异(选择性的溶解度) 溶剂S的必要条件 (1)与B相不完全互溶 (2)对A有选择性的溶解度 四、实施方法一液液充分接触传质、分相, 收液 A+B 相) 溶 (extract phase) 原溶 A大量),B少量 (稀 必 S+A+B 充分接触 相界面 B+A+S (raffinate phase) B(大量,A量 正丁醇萃取稀间苯二酚水溶液中的间苯二酚;
三、基本依据—溶解度的差异(选择性的溶解度) 溶剂S的必要条件 ⑴与B相不完全互溶 ⑵对A有选择性的溶解度 四、实施方法—液液充分接触传质、分相, 原料液 萃取溶剂回收 �S S A+B 萃取液 Eo 萃取相 E A (大量),B(少量) S+A+B S 萃余相 R B+A+S 萃余液Ro B (大量),A(少量) 溶 原溶 ( 稀 ) (液 相) 充分接触 相界面 (extract phase) (raffinate phase) 正丁醇萃取稀间苯二酚水溶液中的间苯二酚;
原液F S S A+B y XFA 苹取被E 取额E 大量,B少量) S+A+B 缺R X B+A+S R BXA (大量),A(少
原料液 F 萃取� S S A+B 萃取液 Eo 萃取相 E A (大量),B(少量) S+A+B S 萃余相 R B+A+S 萃余液Ro B ( 大量 ),A( 少 A y xA o A y o A x FA x
五.萃取分离适用场合 思考:精馏和萃取都是用来分离液相均相混合物的,什么 场合用精馏?什么场合用萃取? ◆恒沸物(或α<1.05)体系:-萃取或特殊精馏 ◆稀溶液: 萃取 溶质是难挥发组分 -萃取 ◆热敏性溶液: 主要操作费一溶剂再生
思考:精馏和萃取都是用来分离液相均相混合物的,什么 场合用精馏?什么场合用萃取? 恒沸物(或α<1.05)体系: 稀溶液: 溶质是难挥发组分 热敏性溶液: -萃取 -萃取 -萃取或特殊精馏 五.萃取分离适用场合 主要操作费—溶剂再生
六、萃取剂的选择(过程优劣的主要因素) (1)A在S中溶解度大 (2)选择性高 (3)A与S之间的相对挥发度高 (4)S在B中的溶解度小 七、与吸收、精馏比较 (1)加入萃取剂建立两相体系,萃取剂与原料液只能 部分互溶,或完全不互溶。 一过程复杂性 (2)液液系统α△比气液系统小 设备的复杂性 (3)流动方式 2
六、萃取剂的选择(过程优劣的主要因素) ⑴A在S中溶解度大 ⑵选择性高 ⑶A与S之间的相对挥发度高 ⑷S在B中的溶解度小 七、与吸收、精馏比较 (1)加入萃取剂建立两相体系,萃取剂与原料液只能 部分互溶,或完全不互溶。 —过程复杂性 ⑵液液系统σ, Δρ比气液系统小 —设备的复杂性 ⑶流动方式 气液—并流、逆流 液液—错流、逆流用得多
三元至多元物系的相平衡关系更为复杂,根据组 分B、S的互溶度采用多种方式描述相平衡,其中三角形 相图应用较为普遍
三元至多元物系的相平衡关系更为复杂,根据组 分B、S的互溶度采用多种方式描述相平衡,其中三角形 相图应用较为普遍
11.2液一液相平衡 液一液相℉衡 系:萃取程 力学基 萃取程算和分析影 因素的基本依据之一 根据分 互溶度, 混和液分 ①第一 物系: ~部分互溶物系,A、B,A、S完全互溶,而B、S部分互溶; >完全不互溶物系,A、B,A、S完全互溶,而B、S完全不互溶。 如:丙 (A)一水(B)-甲基丁基(S)、丙(A)- (B)-水(S) ②第二物系: 具有 部分互溶物的物系,A、B完全互溶,A、S,B、S部分 互溶。如:甲基己(A)-正庚 (B)- (S)
液-液相平衡�系:萃取�程�力学基� 萃取�程�算和分析影�因素的基本依据之一 根据�分�互溶度,混和液分�: ① 第一�物系: 部分互溶物系,A、B,A、S 完全互溶,而B、S部分互溶; 完全不互溶物系, A、B,A、S 完全互溶,而B、S完全不互溶。 如:丙�(A)-水(B)-甲基�丁基�(S)、丙�(A)- �� (B)-水 (S) ② 第二�物系: 具有��部分互溶物的物系,A、 B 完全互溶, A、S,B、S部分 互溶。如:甲基�己�(A)-正庚�(B)- ��(S) 11.2 液-液相平衡
11.2.1三角形相图 (1)液相组成在三角形相图上的表示方法 三元混合液 的表示方法 溶质 ① 点代表 分 ②每条代表二元溶液 ③相 中的点代表三元溶液 %A %B %S 100% 注意:组成的归一性,即 f x 1 原溶剂三角形相 萃取剂
三角形相 A B S 溶质 原溶剂 萃取剂 ①�点代表��分 ②每条�代表二元溶液 ③相�中的点代表三元溶液 %A %B %S 100% 11.2.1 三角形相图 三元混合液 的表示方法: 注意:组成的归一性,即 1 i x (1)液相组成在三角形相图上的表示方法
(2)物料衡算与杠杆定律 杠杆 物料衡 F S M 算 FXEA S0 ME 和点 FXFA F S 240 MS XEA ZA FM B M R E MEA RXA】 ya Ms Rxs Eys 理 .-.w-Am E ZA XA Zs Xs RM 里 B s zs ys R yA ZA ys Es EM (质量分率)
A F M B S 和点 差点 差点 杠杆 (2)物料衡算与杠杆定律 物料衡 算: FA MzA Fx S F S M 0 FA A Fx F S z FM MS x z z S F FA A A 0 M R E MzS RxS EyS MzA RxA EyA EM RM y z z x y z z x R E S S S S A A A A ZA xFA