液液萃取課件.ppt

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1、第7章液液萃取重點(diǎn)掌握：（1）萃取原理；（2）部分互溶物系的相平衡、分配系數(shù)、選擇性系數(shù)的定義及物理意義。2021/10/227.1概述一、液液萃取原理在欲分離的液體混合物中加入一種與其不溶或部分互溶的液體溶劑，經(jīng)過充分混合，利用混合液中各組分在溶劑中溶解度的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一種單元操作。溶質(zhì)A：混合液中欲分離的組分稀釋劑（原溶劑）B：混合液中的溶劑萃取劑S：所選用的溶劑2021/10/221、基本過程描述混合液A+B萃取劑(溶劑S)萃取相(S+A+B)萃余相(B+A+S)攪拌加料混合分相排除純化和回收2021/10/222、分離對象——液液混合物1）相對揮發(fā)度等于或者接近1(烷烴/

2、芳烴)2）重組分含量少，輕組分含量多(水-HAc)(含酚廢水處理)3）混合液含熱敏性物質(zhì)（藥物）3、萃取操作的特點(diǎn)選擇適宜的溶劑是一個(gè)關(guān)鍵問題兩個(gè)液相應(yīng)具有一定的密度差溶質(zhì)與萃取劑的沸點(diǎn)差大有利2021/10/22二、液液萃取在工業(yè)上的應(yīng)用1、液液萃取在石油化工中的應(yīng)用分離輕油裂解和鉑重整產(chǎn)生的芳烴和非芳烴混合物用酯類溶劑萃取乙酸，用丙烷萃取潤滑油中的石蠟以HF-BF3作萃取劑，從C8餾分中分離二甲苯及其同分異構(gòu)體2、在生物化工和精細(xì)化工中的應(yīng)用以醋酸丁酯為溶劑萃取含青霉素的發(fā)酵液香料工業(yè)中用正丙醇從亞硫酸紙漿廢水中提取香蘭素食品工業(yè)中TBP從發(fā)酵液中萃取檸檬酸3、濕法冶金中的應(yīng)用用

3、溶劑LIX63-65等螯合萃取劑從銅的浸取液中提取銅2021/10/22三、液液萃取的基本流程萃取單組分萃取雙組分萃?。ɑ亓鬏腿。﹩渭壿腿』虿⒘鹘佑|萃取多級錯(cuò)流萃取多級逆流萃取連續(xù)逆流萃取2021/10/22三元物系溶質(zhì)A可溶于稀釋劑B及萃取劑S中，但萃取劑S與稀釋劑B不互溶溶質(zhì)A可溶于稀釋劑B及萃取劑S中，稀釋劑B與萃取劑S也可部分互溶三元混合液中有兩對組分可部分互溶，即溶質(zhì)A與萃取劑S部分互溶，稀釋劑B與萃取劑S也部分互溶7.2液液萃取相平衡2021/10/22一、三角坐標(biāo)圖及杠桿定律1、三角坐標(biāo)圖三個(gè)頂點(diǎn)：純物質(zhì)三條邊上的點(diǎn)：二元混合物的組成ABS·HPDCGEFH點(diǎn)的組成為：

4、2021/10/22三角形內(nèi)的任一點(diǎn)：一定組成的三元混合物P點(diǎn)的組成為：直角三角形相圖P點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示萃取劑S的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)縱坐標(biāo)表示溶質(zhì)A的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)2021/10/222、杠桿法則●三點(diǎn)共線M點(diǎn)：合點(diǎn)D、E：差點(diǎn)●D●E線段成比例——萃取物料衡算的依據(jù)例7-12021/10/22二、三角形相圖1、溶解度曲線與聯(lián)結(jié)線（共軛線）1）溶解度曲線單相區(qū)兩相區(qū)FMRE共軛相：R相和E相聯(lián)結(jié)線（共軛線）：RE2021/10/222）溶解度曲線的實(shí)驗(yàn)方法R2E2M2R1E1M1R3E3M3J混溶點(diǎn)2021/10/222、輔助曲線和臨界混溶點(diǎn)輔助線的作法C1C2C3K輔助線的作用：求任一平衡液相的

5、共軛相REK點(diǎn)：臨界混熔點(diǎn)或褶點(diǎn)—特征是什么？2021/10/222.臨界混溶點(diǎn)plaitpoint當(dāng)三元混和液中溶質(zhì)A的含量逐漸增加時(shí)，聯(lián)結(jié)線長度逐漸縮短，當(dāng)聯(lián)結(jié)線無限短，即當(dāng)兩個(gè)組成點(diǎn)重合時(shí)，溶液變成均一相，相當(dāng)于該系統(tǒng)的臨界狀態(tài)，稱此點(diǎn)為臨界混溶點(diǎn)。作法：延長輔助曲線，與平衡曲線交點(diǎn)P即為臨界混溶點(diǎn)?！颊f明〗由于聯(lián)結(jié)線通常都有一定的斜率，因而臨界混溶點(diǎn)一般并不在溶解度曲線的頂點(diǎn)。P點(diǎn)將溶解度曲線分為兩部分：靠原溶劑B一側(cè)為萃余相部分，靠溶劑S一側(cè)為萃取相部分。臨界混溶點(diǎn)由實(shí)驗(yàn)測得，但僅當(dāng)已知的聯(lián)結(jié)線很短即共軛相接近臨界混溶點(diǎn)時(shí)，才可用外延輔助曲線的方法確定臨界混溶點(diǎn)。2021/

6、10/223、分配曲線和分配系數(shù)1）分配系數(shù)分配系數(shù)表達(dá)了某一組分在兩個(gè)平衡液相中的分配關(guān)系。kA值與聯(lián)結(jié)線的斜率有關(guān)。2021/10/22聯(lián)結(jié)線的斜率＞0kA＞1，yA＞xA聯(lián)結(jié)線的斜率為0kA=1，yA=xA聯(lián)結(jié)線的斜率＜0kA＜1，yA＜xAkA值愈大，萃取分離的效果愈好。2021/10/222）分配曲線——分配曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式KA完全溶于B及S中，而B、S不互溶或B、S部分互溶（第1類物系）2021/10/22A與B互溶，A與S及B與S部分互溶（第II類物系）有兩對組分部分互溶時(shí)的分配曲線采用同樣方法可作出有兩對組分部分互溶時(shí)的分配曲線，如上圖所示。2021/10/22202

7、1/10/224、溫度對相平衡關(guān)系的影響物系的溫度升高，溶質(zhì)在溶劑中的溶解度加大溫度升高，分層區(qū)面積縮小T1＜T2＜T32021/10/222021/10/22相圖上兩相區(qū)面積的大小，不僅取決于物系本身的性質(zhì)，而且與操作溫度有關(guān)。一般情況下，溫度升高溶解度增大，溫度降低溶解度減小。如圖9-7所示，兩相區(qū)的面積隨溫度升高而縮小。若溫度繼續(xù)上升，兩相區(qū)就會完全消失，成為一個(gè)完全互溶的均相三元物系。此時(shí)萃取操作便無法進(jìn)行。對同一物系，當(dāng)溫度降低時(shí)，兩相區(qū)增加，對