化工原理第四版谭天恩液液萃取课件.pptx

1、化工原理化工原理电子教案电子教案/目录目录1目录目录 第十二章第十二章 液液萃取液液萃取 第一节第一节 概述概述一、什么是液液萃取二、萃取流程三、萃取剂的选择第二节第二节 液液相平衡关系及相图液液相平衡关系及相图一、 三角形相图及其应用二、 萃取过程中的相平衡关系化工原理化工原理电子教案电子教案/目录目录2第三节第三节 分级萃取计算分级萃取计算一、单级萃取的流程及计算习题课二、多级错流萃取习题课三、多级逆流萃取习题课第四节第四节 萃取设备萃取设备目录目录第十二章第十二章 小结小结化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章3/51第十二章第十二章 液液萃取液液萃取第一节第一节 概述概

2、述一、什么是（液液）萃取一、什么是（液液）萃取? ? 利用利用液体混合物液体混合物中各组分在中各组分在外加溶剂外加溶剂中中溶解度的差异溶解度的差异而而分离该混合物的操作，称为分离该混合物的操作，称为。外加溶剂称为。外加溶剂称为萃取剂萃取剂。原料液原料液 萃取剂萃取剂 S S A+B 萃取液萃取液 E 萃取相萃取相 E A(大量大量),B(少量少量) S+A+B S 萃余相萃余相 R B+A+S 萃余液萃余液 R B(大量大量),A(少量少量)溶质原溶剂（液相）（液相）充分接触充分接触相界面相界面(extract phase)(raffinate phase)与吸收与吸收相似相似思考：思考：萃取

3、应在高温还是在低温下进行？萃取应在高温还是在低温下进行？二、萃取流程二、萃取流程S SA AB B精精馏馏精精馏馏化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章4/51第一节第一节 概述概述u稀溶液：稀溶液：溶质是易挥发组分溶质是易挥发组分溶质是难挥发组分溶质是难挥发组分u 1或或1的体系：的体系：u热敏性溶液：热敏性溶液：u其他其他-精馏或萃取精馏或萃取-萃取萃取-萃取或特殊精馏萃取或特殊精馏-萃取萃取-精馏精馏思考：思考：精馏和萃取都是用来分离液体均相混合物的，什么场合用精馏和萃取都是用来分离液体均相混合物的，什么场合用 精馏？什么场合用萃取？精馏？什么场合用萃取？精馏精馏-需汽化

4、需汽化萃取萃取-常温操作常温操作化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章5/51第一节第一节 概述概述三、萃取剂的选择三、萃取剂的选择要求：要求： 1、对溶质、对溶质溶解性溶解性大大 2、选择性选择性好好 3、B与与S互溶度互溶度越小越好越小越好 4、萃取剂、萃取剂易于回收易于回收 5、萃取相与萃余相、萃取相与萃余相密度差异大密度差异大原料液原料液 萃取剂萃取剂 S S A+B 萃取液萃取液 E 萃取相萃取相 E A(大量大量),B(少量少量) S+A+B S 萃余相萃余相 R B+A+S 萃余液萃余液 R B(大量大量),A(少量少量)返回目录返回目录化工原理化工原理电子教案电

5、子教案/ /第十二章第十二章6/51第二节第二节液液相平衡关系及相图液液相平衡关系及相图 一、一、 三角形相图及其应用三角形相图及其应用 液液萃取过程涉及三元体系的相平衡，此时用直角液液萃取过程涉及三元体系的相平衡，此时用直角坐标系就不方便了，因此要用到三角形相图。坐标系就不方便了，因此要用到三角形相图。常用的三角形相图有如下几种，原理均相同。常用的三角形相图有如下几种，原理均相同。化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章7/51一、一、 三角形相图及其应用三角形相图及其应用 A B S 三角形相图三角形相图 溶质溶质原溶剂原溶剂萃取剂萃取剂%100% SBA每条边代表二元溶液每

6、条边代表二元溶液 顶点代表纯组分顶点代表纯组分相图中的点代表三元溶液相图中的点代表三元溶液%100% BAAxAxSxBxBx化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章8/51一、一、 三角形相图及其应用三角形相图及其应用 A B S 和点差点差点杠杆三角形相图的应用：三角形相图的应用：原料液原料液 F 萃取剂萃取剂 S S A+B 萃取液萃取液 E 萃取相萃取相 E A(大量大量),B(少量少量) S+A+B S 萃余相萃余相 R B+A+S 萃余液萃余液 R B(大量大量),A(少量少量)R E REF M RMMEER 杠杆原理：杠杆原理： FMMSSF Mu表示混合、分离等

7、过程；表示混合、分离等过程；u查取浓度；查取浓度；化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章9/51一、一、 三角形相图及其应用三角形相图及其应用原料液原料液 F 萃取剂萃取剂 S S A+B 萃取液萃取液 E 萃取相萃取相 E A(大量大量),B(少量少量) S+A+B S 萃余相萃余相 R B+A+S 萃余液萃余液 R B(大量大量),A(少量少量) A F M B S 杠杆如何证明上述杠杆原理成立？如何证明上述杠杆原理成立？物料衡算：物料衡算：MFMxSFxMSF 0 MFxSFFx FMMSxxxSFMFM 0-杠杆原理本质上就是物料衡算关系杠杆原理本质上就是物料衡算关系差

8、点差点和点和点差点差点化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章10/51 A B S 二、二、 萃取过程中的相平衡关系萃取过程中的相平衡关系 A R(B层层) E(S 层层)B多多S少少S多多B少少+A+A1、B与与S部分互溶时部分互溶时溶溶解解度度曲曲线线相平衡关系包含：相平衡关系包含： 溶解度曲线溶解度曲线 共轭线共轭线MREM临界混溶点临界混溶点( (褶点褶点) )plait point或辅助线或辅助线B、S部分互溶时部分互溶时联结线（共轭线）联结线（共轭线） Tie line 通常由实验测定。通常由实验测定。 下面，定性推出相平下面，定性推出相平衡关系曲线的形状。衡关系曲

9、线的形状。 假设在假设在B、S溶液中加入溶溶液中加入溶质质A，且加入，且加入A的量逐渐增大，的量逐渐增大，则其过程可以表示如图。则其过程可以表示如图。两相区两相区均相区均相区P化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章11/511 1、B B与与S S部分互溶时部分互溶时思考：思考：1、加入溶质、加入溶质A后，后，B、S互溶互溶度如何变化？度如何变化？2、B、S互溶度变大，则两相互溶度变大，则两相区范围如何变化？区范围如何变化？3、温度升高，对两相区范围、温度升高，对两相区范围有何影响？有何影响？B、S互溶度变大互溶度变大 A B S A R(B层层) E(S 层层)B多多S少少S

10、多多B少少+A+A溶溶解解度度曲曲线线MREM临界混溶点临界混溶点( (褶点褶点) )plait pointB、S部分互溶时部分互溶时两相区两相区均相区均相区P两相区范围变小两相区范围变小互溶度增大，两相区范围变小互溶度增大，两相区范围变小化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章12/511 1、B B与与S S部分互溶时部分互溶时 A xF P R E B M S A xF P R E B M S共轭线还有以下两种情形：共轭线还有以下两种情形：B B、S S部分互溶时部分互溶时化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章13/51二、二、 萃取过程中的相平衡关系萃取过

11、程中的相平衡关系 yA A B M S xA P E R P xA xA yA 分配曲线分配曲线相平衡关系曲线相平衡关系曲线-分配曲线分配曲线 B B、S S部分互溶时部分互溶时对角线对角线化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章14/51二、二、 萃取过程中的相平衡关系萃取过程中的相平衡关系 A B S 萃余相 萃取相 2、B、S部分互溶部分互溶 A、S部分互溶时部分互溶时化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章15/51二、二、 萃取过程中的相平衡关系萃取过程中的相平衡关系思考：思考：若若B B与与S S完全不互溶，则在三角完全不互溶，则在三角形相图中溶解度曲线

12、形相图中溶解度曲线 如何画？如何画？3、B、S完全不完全不互溶互溶原料液原料液 萃取剂萃取剂 S S A+B 萃取液萃取液 E 萃取相萃取相 E （纯（纯 A） S+A 萃余相萃余相 R（萃余液（萃余液 R ） B+AB B、S S完全不互溶时完全不互溶时二元溶液二元溶液-相平衡关系曲线一般用分配曲线表示相平衡关系曲线一般用分配曲线表示xy A B S 萃余相萃取相化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章16/51二、二、 萃取过程中的相平衡关系萃取过程中的相平衡关系AAAxyk BBBxyk 原原料料液液 萃萃取取剂剂 S S A+B 萃萃取取液液 E 萃萃取取相相 E A(大

13、大量量),B(少少量量) S+A+B S 萃萃余余相相 R B+A+S 萃萃余余液液 R B(大大量量),A(少少量量)AyAx0Ay0AxFx4、分配系数、分配系数ki、选择性系数、选择性系数 -分配系数分配系数 distribution coefficient-选择性系数选择性系数 relative selectivity相平衡关系除用图形表示外，还可以用下式计算：相平衡关系除用图形表示外，还可以用下式计算：BBAABAxyxykk 0000000011AAAABBAAxyxyxyxy 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章17/51二、二、 萃取过程中的相平衡关系萃取过程

14、中的相平衡关系萃取要求：萃取要求： 1， kA越大越好，越大越好，kB越小越好。越小越好。对照：对照：BA BBAAxpxp BBAAxyxy BBAABAxyxykk 意义相同意义相同返回目录返回目录化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章18/51第三节第三节 分级萃取计算分级萃取计算 化化学学萃萃取取物物理理萃萃取取 多多元元萃萃取取二二元元萃萃取取 分分级级接接触触式式微微分分连连续续接接触触式式 微分接触式微分接触式 原原料料液液 萃萃取取剂剂S S S R1 R2 R3 E1 E2 E3 分分级级接接触触式式 本节要讨论的本节要讨论的化工原理化工原理电子教案电子教案/

15、 /第十二章第十二章19/51第三节第三节 分级萃取计算分级萃取计算 Ri-1 Ri i Ei-1 Ei理理论论级级计算前提计算前提-理论级假定理论级假定 离开的两相离开的两相Ri、Ei呈相平衡关系呈相平衡关系化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章20/51一、单级萃取的流程及计算一、单级萃取的流程及计算 S0 F，xF R，xR R ，x R E ，y E S0，yS E，yE S0 MSFMFS 0 0SFERRMMEER FERFREFER 根据已知条件确定点根据已知条件确定点F、S（或（或S0）、点）、点R或或R ，通过相平衡关系作联结线找到点，通过相平衡关系作联结线找

16、到点E，再作图得到和点再作图得到和点M。然后，利用杠杆原理求。然后，利用杠杆原理求各量。各量。（一）（一）B、S部分互溶时部分互溶时E MER FS0R-图解法图解法 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章21/51一、单级萃取的流程及计算一、单级萃取的流程及计算 A F B S A F P B S 最小溶剂用量和最大萃取液浓度最小溶剂用量和最大萃取液浓度最小萃取剂用量最小萃取剂用量SminMM M0y Amax最大萃取液浓度最大萃取液浓度0max,Ay思考：思考：最大萃取剂用量如何确定？最大萃取剂用量如何确定？化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章22/51一

17、、单级萃取的流程及计算一、单级萃取的流程及计算 B，XF B，XR (X R) A，Y E=1 S，YS S，YE SERSFSYBXSYBX SFREYXXSBY Y YE 斜率SB (XF,YS) 0 XR X （二）（二）B、S完全不互溶时完全不互溶时原料液原料液 萃取剂萃取剂 S S A+B A 萃取相萃取相 E S+A 萃余相萃余相 R B+A -解析法解析法 物料衡算：物料衡算：相平衡关系：相平衡关系： REXfY 解两个未知数解两个未知数浓度用质量浓度用质量比更方便比更方便-操作线化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章23/51习题课习题课 A B S S F，

18、R，xR xF=0.3 xA/ xB=0.25 R ，x R E ，y E S，yS E，yE S kA 16 =0【例例1】 单级萃取单级萃取 采用纯溶剂进行单级萃取。已知料液组成采用纯溶剂进行单级萃取。已知料液组成xF=0.3 （质量分（质量分率，下同），选择性系数为率，下同），选择性系数为6，在萃余相中，在萃余相中xA / xB 0.25 ，kA 1 ，溶解度曲线如图所示。试求：，溶解度曲线如图所示。试求： （1）萃取液量与萃余液量的比值；）萃取液量与萃余液量的比值； （2）溶剂比）溶剂比S/F是最小溶剂比是最小溶剂比(S/F)min多少倍？（用线段表多少倍？（用线段表 示）示）化工原理

19、化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章24/51习题课习题课 A B S 2 . 025. 01000 AAABAxxxxx6 . 0625. 011)1(00000 AAABAAABBAAyyyxyxyxyxy 【解解】（1）萃取液量与萃余液量的比值）萃取液量与萃余液量的比值找到点找到点F、E 、R ，然后应用杠杆原理求，然后应用杠杆原理求E 、R 的大小。的大小。E R EFFRRE F313 . 06 . 02 . 03 . 000 FAAFxyxx S F， R，xR xF=0.3 xA/ xB=0.25 R ，x R E ，y E S，yS0 E，yE S kA 16 图解法

20、：图解法：化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章25/51习题课习题课 S F， R，xR xF=0.3 xA/ xB=0.25 R ，x R E ，y E S，yS0 E，yE S kA 16 A B S ER MSSMFMMFSMFMMSMFFSFS minM M （2）溶剂比）溶剂比S/F是最小溶剂比（是最小溶剂比（S/F）min多少倍？（用线段表示）多少倍？（用线段表示）图解法：图解法：E R F作业：作业：化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章26/51二、多级错流萃取二、多级错流萃取 S R S1 S2 S3 S F，xF R1 R2 R3 RN E

21、1 E2 E3 EN S E 123N1 1、流程及特点、流程及特点 特点：每一级均用新鲜萃取剂，故传质推动力较大；特点：每一级均用新鲜萃取剂，故传质推动力较大； 萃取剂用量大，操作费用高。萃取剂用量大，操作费用高。化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章27/51二、多级错流萃取二、多级错流萃取 解析法解析法图解法图解法 S R S1 S2 S3 S F，xF R1 R2 R3 RN E1 E2 E3 EN S E 123N2、 计算计算 -求级数求级数N化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章28/51二、多级错流萃取二、多级错流萃取 S R S S S S S

22、 F，xF R1 R2 R3 RN E1 E2 E3 EN S E 123N（1）当）当B、S部分互溶时部分互溶时 A B S FM1R1E1-图解法图解法作图步骤：作图步骤：连点连点F、S，由，由F、S大小和杠杆原理定和点大小和杠杆原理定和点M1； 11111111MREMERERSF过过M1作共轭线，定点作共轭线，定点R1、E1及其大小；及其大小；化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章29/51 A B S FM1R1E1 S R S S S S S F，xF R1 R2 R3 RN E1 E2 E3 EN S E 123N M2R2E2 222222221MREMERER

23、SR连点连点R1、S，由，由R1、S大小和杠杆原理定和点大小和杠杆原理定和点M2；过过M2作共轭线，定点作共轭线，定点R2、E2及其大小；及其大小； 如此反复，直至如此反复，直至xN xR （指定）为止，共（指定）为止，共轭线的个数即为理论级数。轭线的个数即为理论级数。化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章30/51二、多级错流萃取二、多级错流萃取 Y E1 E2 E3 1 4 3 2 XN X2 X1 XF X例例如如第第一一级级： FXXSBY 11 S S S S S B，XF B B B B X1 X2 Xi-1 X Xi XN Y1 Y2 Yi YN S E （纯纯

24、A） 1 2 i N 过点过点(Xi-1，0)， (Xi，Yi)过点过点(XF,0)，(X1,Y1)（2）当）当B、S完全不互溶时完全不互溶时 -图解法图解法-操作线方程：操作线方程： 1 iiiXXSBY化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章31/51习题课习题课 S S1 S2 S3 F，xF R1 R2 R3 E1 E2 E3 A xF B S【例例2】多级错流萃取多级错流萃取 三级错流萃取如图所示。已知三级错流萃取如图所示。已知xF，各级分配系数，各级分配系数kA为为 1，各，各级的溶剂比：级的溶剂比：123121 RSRSFS使用纯溶剂，溶解度曲线如图所示。试在相图中

25、表示三使用纯溶剂，溶解度曲线如图所示。试在相图中表示三级错流过程。级错流过程。作业：作业：化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章32/51三、多级逆流萃取三、多级逆流萃取 R E F,xF R1 R2 RN-1 RN 1 2 N E1 E2 E3 EN S，yS S S特点：传质推动力较为均匀特点：传质推动力较为均匀 1 流程及特点流程及特点化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章33/51三、多级逆流萃取三、多级逆流萃取 R E F,xF R1 R2 RN-1 RN 1 2 N E1 E2 E3 EN S，yS S S1ERSFN FERSN 1112EREF

26、121REFE 2312RERE NNNRSRE 1总物料衡算：总物料衡算： 2、计算级数、计算级数 （1 1）当）当B、S部分互溶时部分互溶时 第第1级：级： 第第2级：级： 第第N级：级： 解析法解析法图解法图解法xN-净流量净流量 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章34/512、计算级数、计算级数（1 1）当）当B、S部分互溶时部分互溶时 R E F,xF R1 R2 RN 1 2 N E1 E2 E3 S，yS S S 121REFE 23RE NNNRSRE 1 S操作点 E2E3R2R1E1FRN操作线操作线xN-操作线方程操作线方程 -净流量净流量 和点和点

27、差点差点差点差点图解法求级数图解法求级数N的作图步骤：的作图步骤： 已知已知F、xF、xN、S、yS。化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章35/512、计算级数、计算级数图解法求级数图解法求级数N的作图步骤：的作图步骤： E1RNFM 确定点确定点F、S、RN； 由由F、S量的大小确定和点量的大小确定和点M，连结，连结RN、M，并延长得点，并延长得点E1；S 121REFE 23RE NNNRSRE 1 连点连点F、E1 ，RN、S，并延长得点，并延长得点 ；注意，；注意， 可能在图的右侧，也可能可能在图的右侧，也可能 在左侧，这与在左侧，这与y1与与xF的大小有关。的大小有

28、关。 R1E2过过E1作共轭线作共轭线E1R1，连结，连结R1 ，交溶解度曲线于点，交溶解度曲线于点E2；过过E2作共轭线作共轭线E2R2，连结，连结R2 ，交溶解度，交溶解度曲线于点曲线于点E3； 如此反复，直至（指定）为止，共轭线的如此反复，直至（指定）为止，共轭线的个数即为理论级数。个数即为理论级数。R2-操作线方程操作线方程 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章36/512、计算级数、计算级数F A S B E1 RN 若操作线形式为若操作线形式为211EREF 32ER SRERNNN 1 和点和点 差点差点差点差点化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十

29、二章37/512、计算级数、计算级数F M A M RN B S v对指定的分离要求对指定的分离要求xN，S/F大小直接影响到大小直接影响到 的位置。的位置。 溶剂比溶剂比S/FS/F对多级逆流萃取的影响：对多级逆流萃取的影响： u当当 在右侧时，在右侧时，S S用量越小，用量越小， 越远离越远离S S；u当当 在左侧时，在左侧时，S S用量越小，用量越小， 越靠近越靠近S S。化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章38/512、计算级数、计算级数溶剂比溶剂比S/FS/F对多级逆流萃取的影响：对多级逆流萃取的影响： 最小溶剂比min FSvS用量越小，操作线斜率与联结线斜率越接

30、近，每个理论用量越小，操作线斜率与联结线斜率越接近，每个理论级的分离程度越小。（与精馏、吸收相似）级的分离程度越小。（与精馏、吸收相似） 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章39/51F A E1 min RN B S min min 2、计算级数、计算级数E1 F R1 RN A B S min min min 当当 在左侧时，延长所有的联结线与在左侧时，延长所有的联结线与RNS相交，相交，得得 1、 2 、 3.，取最远离，取最远离S点的点的 为为 min 。 当当 在右侧时，延长所有的联结线与在右侧时，延长所有的联结线与SRN相交，得相交，得 1、 2 、 3.，取最靠

31、近，取最靠近S点的点的 为为 min 。作图法求作图法求min FS化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章40/512、计算级数、计算级数 B，XF（质量比）（质量比）X1 X2 Xi-1 B，XN 1 2 i N S，Y1 Y2 Y3 Yi S ，YS SiNiYYSXXB 1 SNiiYXXSBY 1 Y Y1 YS XN XF X 解析法（逐级法）解析法（逐级法） 解析法解析法图解法图解法（2）当）当B、S完全不互溶时完全不互溶时对第对第i级级N级作物料衡算：级作物料衡算：-操作线方程操作线方程 过点（过点（XN，YS）（）（XF，Y1）化工原理化工原理电子教案电子教案/

32、 /第十二章第十二章41/51 SNiiYXXSBY 1解析法（逐级法）解析法（逐级法）-操作线方程操作线方程RNRSFXXXYXYXYX 2211,相相操操相相操操 B，XF X1 X2 Xi-1 B，XN 1 2 i N S，Y1 Y2 Y3 Yi S ，YS111 bbXXNNFBSkbA -萃取因数萃取因数对照：对照：式（式（9-76），形式相同），形式相同N特别地，当平衡线为特别地，当平衡线为Y = kAX时，且为纯溶剂萃取，可证明：时，且为纯溶剂萃取，可证明： 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章42/51（2）当）当B、S完全不互溶时完全不互溶时 Y Y1 YS

33、 XN XF X SFNFYYXXBS min SNiiYXXSBY 1化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章43/51 Y Y1 E1 P1 E2 P2 XN XF X作图法求级数作图法求级数N： B，XF X1 X2 Xi-1 B，XN 1 2 i N S，Y1 Y2 Y3 Yi S ，YS 解析法解析法图解法图解法（2）当）当B、S完全不互溶时完全不互溶时2 2、计算级数、计算级数1 12 23 34 4化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章44/51习题课习题课B=30kg/h， XF=0.3 X1 X2 B，XN=0.05 1 2 N? S，Y1 Y2

34、 Y3 S=40kg/h kA=1.5 YS=0 【例例3】在在多级逆流多级逆流接触式萃取器中，每小时用接触式萃取器中，每小时用40kg纯溶剂纯溶剂S对某对某A、B两组分混合液进行萃取分离。在操作条件下，两组分混合液进行萃取分离。在操作条件下，B与与S完全不互溶，以质量比表示的分配系数为完全不互溶，以质量比表示的分配系数为1.5。已知稀释剂。已知稀释剂B的流量为的流量为30kg/h，原料液中，原料液中A的质量比组成的质量比组成XF=0.3kgA/kgB，要求最终萃余相质量比要求最终萃余相质量比XN=0.05 kgA/kgB。试求：完成分离。试求：完成分离任务所需的理论级数。任务所需的理论级数。

35、化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章45/51BXF + SYS = SY1 + BXNY1 =4030(0.3-0.05)+0 = 0.1875X1=Y1/kA=0.125Y2=SB(X1-XN)+YS=0.05625X2=0.0375 XN =0.05 共需共需 2 个理论级个理论级XY5 . 1 230405 . 1 BSkbA 共需共需 2 个理论级个理论级111 bbXXNNF121205. 03 . 01 N8 . 1 N【解一解一】逐级计算逐级计算【解二解二】B=30kg/h， XF=0.3 X1 X2 B，XN=0.05 1 2 N? S，Y1 Y2 Y3 S

36、=40kg/h kA=1.5 YS=0 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章46/51作业：作业：返回目录返回目录化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章47/51第四节第四节 萃取设备萃取设备 有有外外加加能能量量的的萃萃取取设设备备无无外外加加能能量量的的萃萃取取设设备备液液传质的特点：液液传质的特点： (1)液液两相密度差异小；液液两相密度差异小； (2)液体表面张力较大，液滴易于合并而难于破裂；靠自身液体表面张力较大，液滴易于合并而难于破裂；靠自身的重力来分散液滴往往不够，还常需外界提供能量以分散的重力来分散液滴往往不够，还常需外界提供能量以分散液滴，如

37、加搅拌、振动脉冲等。液滴，如加搅拌、振动脉冲等。 (3)易于产生返混现象，而使传质推动力下降。易于产生返混现象，而使传质推动力下降。原料液原料液 萃取剂萃取剂 S S A+B 萃取液萃取液 E 萃取相萃取相 E A(大量大量),B(少量少量) S+A+B S 萃余相萃余相 R B+A+S 萃余液萃余液 R B(大量大量),A(少量少量)液液传质设备：液液传质设备：化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章48/51第四节第四节 萃取设备萃取设备无无外外加加能能量量的的萃萃取取设设备备： 填填料料塔塔 特特点点：填填料料起起了了分分散散液液体体的的作作用用，并并减减轻轻连连续续相相的

38、的返返混混。 适适用用场场合合：不不适适用用于于有有固固体体悬悬浮浮物物的的溶溶液液 筛筛板板塔塔 特特点点：同同上上 适适用用场场合合：同同上上 化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章49/51第四节第四节 萃取设备萃取设备有外加能量的萃取设备：有外加能量的萃取设备： 混合澄清器、转盘塔、脉冲塔、离心萃取机等混合澄清器、转盘塔、脉冲塔、离心萃取机等思考：思考：在萃取设备中，分散相的形成在萃取设备中，分散相的形成可借助哪些作用来达到？可借助哪些作用来达到？ 重力、离心力、搅动或脉冲的作用重力、离心力、搅动或脉冲的作用返回目录返回目录化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章

39、第十二章50/51小结小结 完完全全不不互互溶溶时时：解解析析法法与与部部分分互互溶溶时时：图图解解法法与与SBSB 析析法法多多级级逆逆流流：图图解解法法，解解图图解解法法多多级级错错流流 :1、三角形相图的结构、用途：、三角形相图的结构、用途： 顶点、边、相点的意义、杠杆原理、和点、差点顶点、边、相点的意义、杠杆原理、和点、差点3、多级萃取：、多级萃取：流程、特点、求级数流程、特点、求级数N4 4、萃取设备：、萃取设备：特点、用途特点、用途2、单级萃取：、单级萃取： 流程、计算流程、计算当平衡线为直线时当平衡线为直线时111 bbXXNNF化工原理化工原理电子教案电子教案/ /第十二章第十二章51/51小结小结