萃取过程的计算理论级：离开萃取器的萃取相与萃余相互成平衡。然后由对分级式萃取过程：可先求出所需理论级数，级效率确定所需的实际级数。级效率：实际萃取级的分离能力与理论级的差异
萃取过程的计算 级效率：实际萃取级的分离能力与理论级的差异。 理论级：离开萃取器的萃取相与萃余相互成平衡。 对分级式萃取过程，可先求出所需理论级数，然后由 级效率确定所需的实际级数
单级萃取计算单级萃取可间歇或连续操作。萃取剂s料液F(A+B)混合澄清槽萃取液E萃取相E轻相萃取剂s量相萃余相R混合器澄清槽....萃余液R计算任务：给定 F、XF、Jso、Xr（或x'R），根据相平衡数据和物料衡算求出 E、J'E、R'、S计算方法有解析法和图解法。GLL
单级萃取计算 计算任务： 给定 F、xF、yS0、xR（或x’R），根据相平衡数据和物 料衡算求出 E’、y’E 、 R’、 S 萃取相E 萃余相R 萃取剂s 料液F(A+B) 混合澄清槽 混合器 澄清槽 轻相 重相 萃取剂s 萃取液E’ 萃余液R’ 单级萃取可间歇或连续操作。 计算方法有解析法和图解法。 GLL
单级萃取：萃取剂与稀释剂部分互溶图解法√根据平衡数据作出溶解度曲线及辅助线。E'>已知X，在AB边上定出F点,由萃取剂组成确定 S。点。 联F结 FSo代表原料液与萃取MR剂的混合液M点必在 FS。线SoRB上。->由XR（或XR）定出R点（若知R'点，连SR'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 RE与 FS。线的交点即为混合液的组成点 M。F=R+E>根据杠杆法则F+S,=R+E=MFMS.MRES溶剂比E=ME'=ER'FS,MERSEGLL
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 S0 点。联 结 FS0，代表原料液与萃取 剂的混合液M点必在 FS0 线 上。 单级萃取：萃取剂与稀释剂部分互溶 图解法 A B S R E E’ R’ F 由 xR（或 xR ’）定出 R 点（若知 R’ 点，连 SR’ 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 RE与 FS0 线的交点即为混合液的组成点 M。 M S0 根据杠杆法则 S M —— 溶剂比 FM F S 0 0 ER MR E M F S0 R E M SE ES E E F R E R GLL
单级萃取（S与B部分互溶）解析法F+S.=R+E=ME'Fx+SoJ'so=RxR+Eye=MxMFMJE、XM、XR、X'R、J'E可由相平衡RSoR关系求出。RB-M(ye -xm)F(xr -xm)M(xm -Xr)R=S. =E=Xm-ysoJE-XRJE-XRF=R'+E'F(y-xr)FCxER'RE'Fx,=R'x+E'y'y'e-xRy'e-xrGLL
单级萃取(S 与 B 部分互溶) yE、xM、xR、x’R、y’E可由相平衡 关系求出。 F S0 R E M FxF S0 ys0 RxR EyE MxM 0 0 ( ) M S F M x y F x x S E R M R y x M x x E ( ) E R E M y x M y x R ( ) F R E F R E Fx R x E y E R F R y x F x x E ( ) E R E F y x F y x R ( ) A B S R E E’ R’ F M S0 解析法 GLL
选择性系数比较单级萃取的分离极限y1Ay2ADA,maxX1A1X2ABXF,AMPX'A,minBsGLL
单级萃取的分离极限 A r e c y ' A ,max xF, A x' A ,min B S M 选择性系数比较 A B S a b c d y ' 1A y ' 2A x ' 1A x ' 2A GLL
溶剂用量的范围对单级萃取，原料量F 及组成一定：G点：最小溶剂用量，SminFGS=FminGS.H点：最大溶剂用量，SmaxGF.EMHFS=FRHSomaxHS.B混合液只有一个在极限情况下，相，起不到分离作用。萃取操作S应满足下列条件Smin<S,<Smaxmai.GLL
G点：最小溶剂用量，Smin H点：最大溶剂用量，Smax Smin S0 Smax HS0 HF Smax F GS0 FG Smin F 对单级萃取，原料量 F 及组成一定： 在极限情况下，混合液只有一个 相，起不到分离作用。 萃取操作S应满足下列条件 A B S R F M H S0 G E 溶剂用量的范围 GLL
例10-1：以水为溶剂萃取丙酮一醋酸乙酯中的丙酮，三元物系在30℃下的相平衡数据如表10-1所示。试求：①在直角三角形相图中，作出溶解度曲线和六条联结线：②各对相平衡数据相应的分配系数和选择性系数；③当酯相中丙酮为30%时的相平衡数据：4当原料液中丙酮含量为30%，水与原料液的质量相等，每kg原料液进行单级萃取后的结果
例10-1：以水为溶剂萃取丙酮—醋酸乙酯中的丙酮，三元物系在30℃ 下的相平衡数据如表10-1所示。试求： ① 在直角三角形相图中，作出溶解度曲线和六条联结线； ② 各对相平衡数据相应的分配系数和选择性系数； ③ 当酯相中丙酮为30%时的相平衡数据； ④ 当原料液中丙酮含量为30%，水与原料液的质量相等，每kg原料 液进行单级萃取后的结果
直角相图图解法若萃取剂和原溶剂可近似为互不相溶物系计算可简化。假设萃取剂中无组分A，即ys= 0，则物料衡算：BX,= SY+BXX(kgA/kgB),Y(kgA/kgS),X,(kgA/kgB)分别为组分A在萃余相、萃取相和原料液中的比质量组成。Y-KX操作线方程为：B(XY =.(X.YYSB组分A在两液相的分配平衡关系YKX斜率=s由于K随X变化，其直角相图为一条曲线。XXF通过点(X0)，作斜率为-B/S的直线，交相平衡曲线于点（X,Y)，得单级萃取的两相组成。另外，已知萃取相和萃余相组成，计算萃取剂的用量。GLL
X XF S B Y X (kgA/kgB) , Y(kgA/kgS) , XF (kgA/kgB)分别为组分A 在萃余相、萃取相和原料液中的比质量组成。 操作线方程为： 直角相图图解法 若萃取剂和原溶剂可近似为互不相溶物系，计算可简化。 假设萃取剂中无组分A，即yS = 0，则物料衡算： BXF = SY + BX 组分A在两液相的分配平衡关系Y = KX 由于K随X变化，其直角相图为一条曲线。 通过点(XF ,0)，作斜率为-B/S的直线， 交相平衡曲线于点(X,Y)，得单级萃取的两相组成。 另外，已知萃取相和萃余相组成，计算萃取剂的用量。 S B 斜率 Y （X,Y） X XF Y=KX GLL
多级错流萃取（S与B部分互溶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萃取剂补充设各级萃取剂用量均为S，YsS, Ys料液R'R1F, XFP2P3Rn-1RM2MnMiM3萃余相EEnE3E1E2萃取相第一级: F +S→ M1, M1 → E,+R1 (平衡相)第二级: R1+S → M2, M2 → E2+R2 (平衡相)第三级: Rz+S→ M3, M3 → E3+R3 (平衡相)依次计算，直到萃余相中溶质的浓度等于或小于所要求的浓度为止，标绘的联结线数目即为理论级数。GLL
多级错流萃取(S 与 B 部分互溶) 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。 第一级：F +S M1，M1 E1+R1（平衡相） 第二级：R1+S M2，M2 E2+R2（平衡相） 第三级：R2+S M3，M3 E3+R3（平衡相） 依次计算，直到萃余相中溶质的浓度等于或小于所要求的浓 度为止，标绘的联结线数目即为理论级数。 萃取剂补充 S, yS 料液 F, xF M1 M2 M3 Mn E1 R1 E2 E3 En R2 R3 Rn-1 Rn 设各级萃取剂用量均为S，ys R’ E’ 萃取相 萃余相 GLL
多级错流萃取图解求理论级数F / M, = SM, / FSM,( FS 上)R / M, = SM, / RSM2(RiS 上)DR, / M, =SM, / R,SLM3(R,S 上)多级错流操作最终可得组分A含量很低的萃余相。但溶剂用量较多。GLL
M1 ( FS 上) M2 (R1S 上) M3 (R2S 上) 多级错流萃取 图解求理论级数 A B S R1 E1 F M1 E2 R2 M3 M2 E3 R3 F / M1 SM1 / FS R1 / M2 SM2 / R1 S R2 / M3 SM3 / R2 S 多级错流操作最终可得组分A含量很低的萃余相，但溶剂用 量较多。 GLL