液-液萃取-PPT课件.ppt

1、化工原理（下册）潘理黎 俞浙青 编著第4章 液-液萃取4.1 概述4.2 三元体系的液-液相平衡4.3 萃取过程计算4.4 其它萃取分离技术4.5 液-液萃取设备4.1 概述概述液液-液萃取：利用液体混合物中各组分对溶剂溶解度的差异来分液萃取：利用液体混合物中各组分对溶剂溶解度的差异来分离或提纯物质的传质过程。在某些行业常称为抽提。离或提纯物质的传质过程。在某些行业常称为抽提。目的目的: 分离液分离液-液混合物。液混合物。 依据依据: 利用混合物中各组分在某一利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度之间的差异。溶剂中的溶解度之间的差异。1 几个基本概念几个基本概念 萃取剂萃取剂(溶剂溶剂)S：所

2、用的溶剂；：所用的溶剂； 原料液原料液F：所处理的混合液；所处理的混合液； 溶质溶质A：原料液中易溶于溶剂的组分；原料液中易溶于溶剂的组分； 稀释剂（或原溶剂）稀释剂（或原溶剂）B：原料液中较难溶于溶剂的组分；原料液中较难溶于溶剂的组分； 萃取相：萃取操作完成后含萃取相：萃取操作完成后含S多的一相，以多的一相，以E表示；表示； 萃余相：萃取操作完成后含萃余相：萃取操作完成后含B多的一相，以多的一相，以R表示；表示； 萃取液：萃取相脱除溶剂后称为，以萃取液：萃取相脱除溶剂后称为，以E表示；表示； 萃余液：萃余相脱除溶剂后称为，以萃余液：萃余相脱除溶剂后称为，以R表示；表示；萃取操作在化学和石油化

3、学工业上得到广泛发展单级萃取装置示意图2 萃取过程的简单流程萃取过程的简单流程 混合传质过程：混合传质过程：F（A+B）及）及S 充分接触，组分发生相转移；充分接触，组分发生相转移； 沉降分相过程：沉降分相过程： 形成两相形成两相E、R，由于密度差而分层；，由于密度差而分层； 脱除溶剂过程：通常采用蒸馏，也可采用蒸发、结晶等。脱除溶剂过程：通常采用蒸馏，也可采用蒸发、结晶等。单级萃取流程示意图原料原料溶剂溶剂混合器混合器澄清槽澄清槽轻相轻相重相重相3 实现萃取操作的基本要求实现萃取操作的基本要求 选择适宜的溶剂。溶剂能选择性地溶解各组分，即对溶质具选择适宜的溶剂。溶剂能选择性地溶解各组分，即对

4、溶质具有显著的溶解能力，而对其他组分和原溶剂完全不溶或部分有显著的溶解能力，而对其他组分和原溶剂完全不溶或部分互溶。互溶。 原料液与溶剂充分混合、分相，形成的液原料液与溶剂充分混合、分相，形成的液-液两相较易分层。液两相较易分层。 脱溶剂得到溶质，回收溶剂。溶剂易于回收且价格低廉。脱溶剂得到溶质，回收溶剂。溶剂易于回收且价格低廉。4 萃取后组成之间的变化萃取后组成之间的变化BABAxxyyAAxy使组分A、B得到一定程度的分离。5 应用应用 液体混合物中各组分的相对挥发度接近液体混合物中各组分的相对挥发度接近1 1，采用精馏的办法，采用精馏的办法不经济；不经济； 混合物蒸馏时形成恒沸物；混合物

5、蒸馏时形成恒沸物； 欲回收的物质为热敏性物料；欲回收的物质为热敏性物料； 混合物中含有较多的轻组分，利用精馏的方法能耗较大；混合物中含有较多的轻组分，利用精馏的方法能耗较大； 提取稀溶液中有价值的物质；提取稀溶液中有价值的物质； 分离极难分离的金属。分离极难分离的金属。脱出溶剂后： 萃取后: 4.2 三元体系的液三元体系的液-液相平衡关系液相平衡关系1 三角形相图三角形相图三元混合液的表示方法：等边三角形直角三角形（常用等腰直角三角形）三角形坐标任意三角形 各顶点表示纯组分； 每条边上的点为两组分混合物； 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。A点 ： xA=0.6K点 ： xA=0.6 x

6、B=0.4 P点 ： xA =0.3 xB =0.3 xS=0.4 注意：组成的归一性，即注意：组成的归一性，即1ix1.0S00.20.40.60.80.20.40.60.81.0ABPDCFEHGK 三角形坐标单位：单位： 常用质量分率表示常用质量分率表示(原则上可用任意单位原则上可用任意单位)。BSPABSPA 任意三角形坐标 直角三角形坐标2 液液-液相平衡关系液相平衡关系 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相平衡数据来自实验或由热力学关系推算。平衡数据来自实验或由热力学关系推算。讨论的前提讨论的前提: 各组分

7、不发生化学反应。（1）溶解度曲线及联结线溶解度曲线及联结线 相平衡数据的测定相平衡数据的测定：再加入一定量A，搅拌均匀,静止分层,得到互呈平衡的液-液两相(共轭相共轭相)，得到另一组平衡数据.加入的B 、S适量，搅拌均匀，静止分层，得到互呈平衡的液-液两相(共轭相)，得到一组平衡数据。 混合澄清器单项区两项区Rn B、S部分互溶三角形相图En联结线溶解度曲线SABMKMn（2）数据标绘及各区的状态数据标绘及各区的状态 溶解度曲线溶解度曲线:各平衡组成点连成一条曲线，称为溶解度曲线； 联结线联结线:各对共轭相组成点之间的联线，称为联结线； 混溶点混溶点: 曲线内为两相区，曲线外为单相区，曲线上的

8、点称 为混溶点（或分层点）； 临界混溶点临界混溶点:共轭相的组成相同，其位置和物系有关；（3）几类物系的相图几类物系的相图 部分互溶物系，部分互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，而完全互溶，而B、S部分互部分互 溶；溶； 三角形相图溶 解 度 曲线联结线两相区单相区RnEnSB1.01.00 完全不互溶物系，完全不互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，而完全互溶，而B、S完全不互溶。完全不互溶。 共轭相中，一相 S=0 另一相 B=0；ASB完全不互溶物系相图 第二类物系第二类物系 (具有两对部分互溶物的物系，A、 B 完全互溶， A、S，B、S部分互溶)两相区单相区溶解度曲线联结线RnEn温度

9、较低时第二类物系三角形相图单相区溶解度曲线ASB1.01.00两相区单相区溶解度曲线联结线温度较高时第二类物系三角形相图两相区溶解度曲线ASB1.01.00（4）温度、压力对相平衡的影响）温度、压力对相平衡的影响3232FCCF 压力的影响压力的影响： 压力的影响较小，可忽略；根据相律： 温度的影响：温度的影响： 温度的影响敏感，温度升高， 溶解度增大，两相区小， 不利于萃取操作。(5) 辅助曲线辅助曲线问题：问题： 已知一相的组成，如何求取其它共轭相的组成？解决办法：解决办法：辅助曲线作图法作图法:使用辅助曲线，已知一相的组成可求得另一相的组成。溶解度曲线RnEnCnK辅助线联结线 三角形相

10、图辅助曲线 ASB1.01.00辅助曲线作法：利用辅助曲线求取共轭相组成(6) 分配系数分配系数 A组分在两相中的分配系数AAAxyRAEAk相中的组成在溶质相中的组成在溶质 说明：说明： kA和温度有关，温度升高，kA下降； 同时与浓度有关，溶质浓度升高，kA下降。 但浓度较低时，kA可视为常数（恒温、恒压）。BBBxykAAAxky即：原溶剂的分配系数：原溶剂的分配系数：联结线斜率对分配系数的影响：联结线斜率对分配系数的影响：对于完全不互溶物系，浓度常用比质量分数X 、 Y表示。BAAmmXRSAAmmYE B、S完全不互溶物系的分配曲线YAXAYA=KAXAO共轭相组成转换到直角坐标中得

11、到的曲线称为分配曲线。分配曲线。（可由三角形相图转换）。 (7) 分配曲线分配曲线横座标：横座标：萃余相中溶质的组成 纵坐标：纵坐标：萃取相中溶质的组成 A B S 差点差点和点杠杆R E REF M 3 杠杆规则杠杆规则思考：思考：如何证明杠杆规则？如何证明杠杆规则？三元混合物 R（xA, xB, xs）和E（yA, yB, ys ）混合 形成新的混合物M, ( zA, zB, zs) ：sssAAAyExRzMyExRzMERM 物料衡算将方程整理成如下形式：SSSSAAAAzyxzyzzxRE说明，三个组成点说明，三个组成点M、R、E在一条直线上在一条直线上, 即即M点位点位于于RE 点

12、的连接线上。点的连接线上。 MEMRRE且：且： 求和点求和点 已知两混合液的质量和组成：R（ xA, xB, xS ）、E（ yA, yB, yS ），求混合后的组成。ABSMERMRERERMMEREMEMR1.01.0 求差点求差点 即从其混合液M中分出组成为(xA, xB, xS)，质量为R的三元混合物,求剩余的组成及质量。(1) 萃取剂的选择性萃取剂的选择性4萃取剂的选择 萃取剂的选择性是指萃取剂S对原料液中两个组分溶解能力的差异。若S对溶质A的溶解能力比对原溶剂B的溶解能力大得多，即萃取相中yA比yB大得多，萃余相中xB比xA大得多，那么这种萃取剂的选择性就好。 萃取剂的选择性可用

13、选择性系数萃取剂的选择性可用选择性系数表示表示( (类似于蒸类似于蒸馏中的相对挥发度）馏中的相对挥发度）: :无穷大完全不互溶时，、时，无分离能力值越大越有利于分离SBkkxxyyBABABA1（2）原溶剂B与萃取剂S的互溶度 如前所述，萃取操作都是在两相区内进行的，达平衡后均分成如前所述，萃取操作都是在两相区内进行的，达平衡后均分成两个平衡的两个平衡的E相和相和R相。若将相。若将E相脱除溶剂，则得到萃取液，根据杠相脱除溶剂，则得到萃取液，根据杠杆规则，萃取液组成点必为杆规则，萃取液组成点必为SE延长线与延长线与AB边的交点，显然溶解度曲边的交点，显然溶解度曲线的切线与线的切线与AB边的交点即

14、为萃取相脱除溶剂后可能得到的具有最高边的交点即为萃取相脱除溶剂后可能得到的具有最高溶质组成的萃取液，由图可知，选择与组分溶质组成的萃取液，由图可知，选择与组分B具有较小互溶度的萃取具有较小互溶度的萃取剂剂S1比比S2更利于溶质更利于溶质A的分离。的分离。 （3） 萃取剂回收的难易与经济性 萃取后的萃取后的E相和相和R相，通常以蒸馏的方法进行相，通常以蒸馏的方法进行分离。萃取剂回收的难易直接影响萃取操作的费分离。萃取剂回收的难易直接影响萃取操作的费用，从而在很大程度上决定萃取过程的经济性。用，从而在很大程度上决定萃取过程的经济性。因此，要求萃取剂因此，要求萃取剂S与原料液中的组分的相对挥与原料液

15、中的组分的相对挥发度要大，不应形成恒沸物，并且最好是组成低发度要大，不应形成恒沸物，并且最好是组成低的组分为易挥发组分。若被萃取的溶质不挥发或的组分为易挥发组分。若被萃取的溶质不挥发或挥发度很低时，则要求挥发度很低时，则要求S的汽化热要小，以节省的汽化热要小，以节省能耗。能耗。 （4） 萃取剂的其它物性 密度：密度： 为使两相在萃取器中能较快的分层，要求萃取剂与被分离混合物有较大的密度差，可加速分层，提高设备的生产能力。 表面张力：表面张力： 两液相间的表面张力对萃取操作具有重要影响。萃取物系的表面张力较大时，分散相液滴易聚结，有利于分层，但表面张力过大，则液体不易分散，难以使两相充分混合，反

16、而使萃取效果降低。表面张力过小，虽然液体容易分散，但易产生乳化现象，使两相较难分离，因此，表面张力要适中。 粘度：粘度： 溶剂的粘度对分离效果也有重要影响。溶剂的粘度低，有利于两相的混合与分层，也有利于流动与传质，故当萃取剂的粘度较大时，往往加入其它溶剂以降低其粘度。 此外，选择萃取剂时，还应考虑其它因素，如萃取剂应具有化学稳定性和热稳定性，对设备的腐蚀性要小，来源充分，价格较低廉，不易燃易爆等。 通常，很难找到能同时满足上述所有要求的萃取剂，这就需要根据实际情况加以权衡，以保证满足主要要求。 4.3 单级萃取过程计算单级萃取过程计算 1 流程流程 单级萃取流程示意图F, xF混合器混合器澄清

17、槽澄清槽SM, zE, yR, x2 特点特点 原料液与溶剂一次性接触。 萃取相与萃余相达到平衡。3 计算计算 已知原料液的处理量及组成（生产工艺给定），计算： 操作型：操作型：给定S 的用量及组成，求萃取相E与萃余 相R的量及组成 。 设计型：设计型：根据给定的原料液F及规定的分离要求， 求溶剂S用量。FSMFMS 操作型计算求解方法操作型计算求解方法 a）依S的用量 及 F 的量 和组成 xF 确定和点M：ABKSMF b）确定E，R的量及组成 采取图解试差法确定采取图解试差法确定E，R的组成；的组成； 由杠杆定律确定由杠杆定律确定E和和R的量。的量。 MERMREEMRA 单级萃取图解法

18、BKERSMF c) 确定萃取液与萃余液的组成及量FREFREEFRA 单级萃取图解法BKERSREMFA 设计型计算求解方法设计型计算求解方法一般规定萃余相R的x或萃余液R的x. 解法：解法：由R得到E，连接F、得交点；溶剂用量：溶剂用量：FMSMFS进而，得到萃取液、萃余液的量和组成。进而，得到萃取液、萃余液的量和组成。ABKERSRMFBKERSREMFA 4 最大溶剂用量及最小溶剂用量最大溶剂用量及最小溶剂用量减小减小S，则靠近 F，当达到R2时混溶，故位于R2时的溶剂用量为 Smin。当 S=Smax 时minminxxyy当 S=Smin时maxmaxxxyy单级萃取的溶剂范围：单

19、级萃取的溶剂范围：mSmin mS mSmax增加增加S，则靠近 S，当M点达到1时混溶，故位于1时的溶剂用量为 Smax。 溶剂用量对单级萃取的影响ABESRE1MFxE2R2R1（4）萃取液的最大浓度）萃取液的最大浓度 当S=Smin时，E的浓度yA最大，但yA一般不是最大。 过S点作溶解度曲线的切线得点E， 求得R，得M点，于是得：FMSMFS时，溶剂用量的确定：当maxAAyyABE2SFR2ME2Eymaxy2 图解萃取液的最大组成E1R11.01.00 注意：注意： 如果如果M点在两相区外相交，说明超出萃取范围，不点在两相区外相交，说明超出萃取范围，不能进行萃取操作，由能进行萃取操

20、作，由R1点确定的溶剂用量为该操作条件下的点确定的溶剂用量为该操作条件下的最小溶剂用量最小溶剂用量S,min。ABSE1FERR1MyA物物料料衡衡算算：ERSFSYBXSYBX SFREYXXSBY 相相平平衡衡关关系系： REXfY Y YE 斜率SB (XF,YS) 0 XR X-操作线过点（XF，YS） ，（XR，YE）5 B、S完全不互溶时单级萃取的计算完全不互溶时单级萃取的计算 4.4 多级错流萃取多级错流萃取 1 流程流程 S R S1 S2 S3 S F，xF R1 R2 R3 RN E1 E2 E3 EN S E 1 2 3 N 2 特点特点 溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增加,

21、 设备投资大。3 计算计算 设计型计算设计型计算 已知：已知： F、xF， 规定各级S量， 求：求：达到一定的分离要求所需的理论级数。 操作型问题操作型问题 已知：已知：理论级数 估计估计：分离能力。 说明：说明：解决方法基本相同。多级错流萃取图解计算：多级错流萃取图解计算：ABKE1R1SFE2R2E3R3E4R4M4M3M2M1操作线方程：操作线方程： 1 iiiXXSBY 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 X3 XN Y1 Y2 Y3 YN S E （纯纯

22、A）123N过点(Xi-1，0)，(Xi，Yi)过点(XF,0)，(X1,Y1)v当当B、S完全不互溶时，图解法完全不互溶时，图解法0SY 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1 流程及特点流程及特点2 2 级数级数 N N 计算计算 逐级法，交替使用相平衡关系和物料衡算。逐级法，交替使用相平衡关系和物料衡算。4.5 多级逆流萃取多级逆流萃取3 设计型问题设计型问题： 已知S的组成，F、xF, 规定 S/F （溶剂比）和分离要求，求求 N 。 解决方法：解决方法：每级内平衡。 即Ei和Ri平衡，若能确定Ri

23、组成 xi 和 E i+1 组成 yi+1之间的关系， 即可求得理论级数（逐级计算) 。iR i-1E i+1RiEia）总物料衡算）总物料衡算MRESFN1说明：说明：M点是点是F、S的和点，也是的和点，也是E1、RN的和点。的和点。利用杠杆定律：MREMRENN111EMRN注意注意: E1和和 RN 不是共轭相。不是共轭相。的确定：1E（1）三角形相图图解法）三角形相图图解法1ERMMSFN确定、，依确定、依ABE1RNSMFRN b）各级的物料衡算）各级的物料衡算 第一级 211112EREFEREF第二级3221ERER第 N级SRERNNN1于是：SREREREFN32211 此式

24、说明：各级间的物流之差为一常数，此式说明：各级间的物流之差为一常数， 且且为各级物流的公共差点（极点）。为各级物流的公共差点（极点）。（2）利用分配曲线）利用分配曲线 N较多时，三角形相图内作图不准确。 a）画分配曲线；）画分配曲线； b）画操作线；）画操作线； 求：c）画梯级得理论级数。）画梯级得理论级数。1Fyx 21yx 32yx 1iiyx （4）溶剂比对操作的影响）溶剂比对操作的影响 溶剂比和最小溶剂比溶剂比和最小溶剂比 定义：溶剂比定义：溶剂比=S/F 溶剂比的变化，引起差点溶剂比的变化，引起差点的变化，导致理论级数的变化。的变化，导致理论级数的变化。 S/F较大， MS， 点在三

25、角形相图右侧，净物流向左流动。 S/F减小，MF ， 点远离S。 点移到无穷远时 =0，级联线互相平行。 S/F 再减小， 点落在三角形相图左侧，净物流向右流动。的最小溶剂用量溶剂用量为分离任务下，为最小溶剂比这种情况下的，附近各级无分离能力此时，重合的情况。现某一联结线和操作线减小到某一值时，会出当联结线的斜率，操作线斜率minmin1)(SFSFSNEEFSFSii实际溶剂比的确定：实际溶剂比的确定： 实际溶剂比取最小实际溶剂比的倍数。多级错流萃取与多级逆流萃取的比较：多级错流萃取与多级逆流萃取的比较： 分离要求、溶剂一定时：多级逆流萃取比多级错流萃取板数少。 板数一定时：多级逆流萃取比多

26、级错流萃取溶剂用量少。 生产上多采用逆流萃取操作。4.6 微分接触式逆流萃取微分接触式逆流萃取 萃取相和萃余相逆流微分接触，使两相中的溶质浓度沿流动方向发生连续的变化。完成规定分离要求所需塔高或填料层高度的计算。完成规定分离要求所需塔高或填料层高度的计算。（1）理论级当量高度法）理论级当量高度法（2）传质单元数法）传质单元数法4.7 其它萃取方法简介其它萃取方法简介 1 带回流的萃取（提升萃取相的浓度）带回流的萃取（提升萃取相的浓度） 逆流萃取上部增加增浓段，塔顶有萃取液回流。2 伴有化学反应的萃取（主要应用于金属的提取与分离）伴有化学反应的萃取（主要应用于金属的提取与分离） 反应类型反应类型

27、：1）络合反应）络合反应2）离子交换反应）离子交换反应3）离子缔合反应）离子缔合反应3 超临界萃取超临界萃取定义：定义： 利用超过临界温度、临界压力状态下的气体具有的特异溶解能力，选择性地溶解混合液体或固体中的溶质，分离液体或固体混合物的单元操作。（1）超临界萃取基本原理）超临界萃取基本原理C点：体系的界面消失，成为均相体系，称为临界点临界点对应的温度临界温度临界温度对应的压力临界压力临界压力超临界状态下体系的特点：超临界状态下体系的特点：既非气体，亦非液体，却既具有近似气体的粘度和渗透能力，又具有接近液体的密度和溶解能力。常用的超临界萃取溶剂 CO20-60201000530201040 纯

28、CO2温度、压力和密度关系B=120011001000900800200100700600500400300超临界超临界流体流体温度/压力/MPa二氧化碳乙醇水体系相平衡图 CO2H2OC2H5OHT=308.15Kp=10.1MPa（2）超临界萃取的原则流程）超临界萃取的原则流程流程主要分为两部分： 在超临界状态下，溶剂气体与原料接触进行萃取获得萃取相； 将萃取相进行分离，脱除溶质，再生溶剂。改变压力或温度的超临界萃取流程改变压力或温度的超临界萃取流程加热器原料萃取相溶剂萃取产物萃余相萃取器分离器减压阀压缩机原料萃取相溶剂萃取产物萃余相萃取器分离器阀门泵冷却器 改变压力和温度的超临界萃取流程

29、采用吸附分离的超临界萃取流程：采用吸附分离的超临界萃取流程： 采用吸附分离的超临界萃取流程阀门原料萃取相溶剂吸附剂萃余相萃取器吸附器泵超临界萃取的特点：超临界萃取的特点： 操作温度一般较低，接近室温； 过程易于调节； 分离工艺流程简单； 萃取效率一般高于液体萃取，不会引起被萃取物质的污染且不进行溶剂蒸馏； 体系的沸点和溶解度与溶剂和溶质的种类有关； 萃取过程在高压下进行，设备及工艺技术要求较高，投资大. 间歇操作，无法连续操作。（3）超临界流体萃取的应用）超临界流体萃取的应用化学工业：废水中微量有机物的去除、共沸物的分离等；医药工业：药品有效成分的萃取、脂肪质的分离精制等；食品工业：植物油的萃

30、取、咖啡和茶的脱咖啡因等。4.8 萃取设备萃取设备 要求：提供适宜的传质条件，使两相充分有效地接触并伴有较要求：提供适宜的传质条件，使两相充分有效地接触并伴有较高程度的湍流，保证两相之间迅速有效地进行传质，并使两相高程度的湍流，保证两相之间迅速有效地进行传质，并使两相得到及时、完善的分离。得到及时、完善的分离。 分类：分类： （1）按两相接触方式划分）按两相接触方式划分 逐级接触逐级接触浓度呈阶跃式变化，浓度呈阶跃式变化， 微分接触式微分接触式浓度连续变化。浓度连续变化。 （2） 按外界是否输入机械能划分按外界是否输入机械能划分 重力流动设备、外加能量的设备。重力流动设备、外加能量的设备。 （

31、3）按设备结构特点和形状划分）按设备结构特点和形状划分 组件式组件式由单级萃取设备组合；由单级萃取设备组合； 塔式塔式板式塔、喷洒塔、填料塔。板式塔、喷洒塔、填料塔。8.7.1 混合混合 澄清槽澄清槽（1）结构）结构（2）优点）优点 处理量大，级效率高； 结构简单，容易放大和操作； 两相流量比范围大，运转稳定可靠，易于开、停工； 对物系的适应性好，对含有少量悬浮固体的物料也能处理； 易实现多级连续操作，便于调节级数。不需高大的厂房和 复杂的辅助设备。（3）缺点）缺点 占地大，溶剂储量大。 需要动力搅拌和级间物流输送设备，设备费和操作费较高。（4）应用）应用 适用于所需级数少、处理量大的场合。2

32、 塔式萃取设备塔式萃取设备 （1）喷洒塔（喷淋塔）喷洒塔（喷淋塔）特点：特点：无塔内件，阻力小，结构简单，投资少易维护。但两相很难均匀分布，轴向反混严重，理论级数不超过12级，传质系数小。轻相重相轻相重相（2）填料萃取塔）填料萃取塔特点：特点：填料萃取塔结构简单，造价低廉，操作方便，级效率较低，在工艺要求的理论级小于3，处理量较小时可考虑采用。 填料萃取塔轻液轻液重液重液液液相界面填料（3）筛板萃取塔）筛板萃取塔 萃取过程中的筛板塔轻液轻液重液重液筛板轻液分散在重液内的混合液分散相聚集界面溢流管塔板上两相流动情况：塔板上两相流动情况：为保证筛板塔正常操作，应考虑以下几点： 分散相应均匀地通过全

33、部筛孔，防止连续相短路而降低分离效率； 两相在板间分层明显，而且要有一定高度的分散相累积层。轻液分散的筛板萃取塔轻液向上流相界面轻液筛板降液管重液向下流挡板分散的轻液轻液向上流相界面重相液滴筛板升液管重液向下流挡板重液重液分散的筛板萃取塔（4）转盘萃取塔）转盘萃取塔特点：特点：结构简单，造价低廉，维修方便，操作弹性和通量较大，应用较广。轻液轻液重液重液界面格栅定环转盘 转盘萃取塔（5）搅拌填料塔）搅拌填料塔重液出轻液出重液入轻液入1.转轴 2.搅拌器 3.丝网填料1233 离心萃取器离心萃取器优点：优点：处理量大，效率较高，提供较多理论级，结构紧凑，占地面积小，应用广泛。缺点：缺点：能耗大，结

34、构复杂，设备及维修费用高。应用：应用：适用于要求接触时间短，物流滞留量低，易乳化，难分相的物系。驱动槽轮轻相进重相出转鼓清洗通道栓塞轻相出重相进机械密封 波式离心萃取器示意图8.7.4 萃取设备的选择萃取设备的选择选择原则：选择原则：（1）稳定性及停留时间）稳定性及停留时间 稳定性差稳定性差 停留时间尽可能短停留时间尽可能短离心萃取器；离心萃取器； 伴有较慢的化学反应时伴有较慢的化学反应时停留时间长停留时间长混合混合-澄清槽。澄清槽。（2）所需理论级数）所需理论级数 需理论级数少（需理论级数少（23级）级） 各种萃取设备；各种萃取设备； 需理论级数需理论级数45级级 转盘塔、脉冲塔和振动筛板塔

35、；转盘塔、脉冲塔和振动筛板塔； 需理论级更多需理论级更多 离心萃取器或多级混合离心萃取器或多级混合-澄清槽。澄清槽。（3）物系的分散与凝聚特性）物系的分散与凝聚特性 物系易乳化，不易分相物系易乳化，不易分相 离心萃取器；离心萃取器； 物系界面张力较小，或两相密度差较大物系界面张力较小，或两相密度差较大 重力流动式。重力流动式。（4）生产能力）生产能力 生产处理量小生产处理量小 填料塔或脉冲塔；填料塔或脉冲塔； 生产处理量大生产处理量大 筛板塔，转盘塔，混合筛板塔，转盘塔，混合-澄清槽等。澄清槽等。（5）防腐蚀及防污染要求）防腐蚀及防污染要求 具有腐蚀性具有腐蚀性 结构简单的填料塔；结构简单的填料塔； 具有污染性具有污染性 屏蔽性能良好的脉冲塔。屏蔽性能良好的脉冲塔。（6）建筑物场地要求）建筑物场地要求 空间高度有限空间高度有限 混合混合-澄清槽；澄清槽； 占地面积有限占地面积有限 塔式萃取设备。塔式萃取设备。